Les réseaux de diffraction sont largement utilisés dans le traitement optique de l'information. Toutefois, les applications nécessitent des efficacités de diffraction importantes, d'excellentes résolutions dans le domaine des fréquences spatiales et des temps de réponses appropriés à la fonction recherchée (grande durée de vie pour les mémoires, temps de réponses rapide pour les opérations de traitements de l'information...). Ces qualités étant difficiles à obtenir à l'aide des matériaux existants, une solution consiste à placer le matériau non-linéaire à l'intérieur d'une cavité Fabry-Pérot, avec le double avantage d'obtenir une efficacité de diffraction fortement accrue et une résolution dans le domaine des fréquences spatiales améliorée. Le mémoire rapporte comment l'utilisation d'un milieu intracavité amplificateur permet d'accroître encore davantage la puissance du faisceau diffracté, avec des efficacités de diffraction largement supérieures à l'unité. Les propriétés diffractives des réseaux d'indice et/ou de gain insérés dans un résonateur de Fabry-Pérot amplificateur de longueur supérieure ou égale à l'épaisseur du réseau sont analysées théoriquement et expérimentalement. Un modèle analytique a été élaboré et a permis de montrer l'immense potentiel de tels dispositifs, en terme de sélectivité angulaire et d'efficacité de diffraction, cette dernière pouvant être très largement supérieure à l'unité. Un dispositif expérimental a ensuite été conçu afin de prouver la faisabilité du concept et de valider le modèle analytique. Le milieu non-linéaire intracavité est un cristal de Nd:YVO4. Le réseau est inscrit optiquement par absorption de la figure d'interférence de deux faisceaux d'écriture. La diffraction du signal de lecture est analysée autour de la double résonance de Bragg et de Fabry-Pérot, ainsi qu'à proximité de l'une ou de l'autre résonance séparément, afin de remonter aux propriétés diffractives du réseau. Les résultats expérimentaux sont en bon accord avec les calculs numériques issus du modèle analytique. La comparaison avec le réseau de Bragg hors cavité montre l'amélioration significative apportée par la cavité amplificatrice: l'efficacité de diffraction est augmentée d'un facteur 5000 et la sélectivité angulaire d'un facteur proche de 20. Ces résultats sont très encourageants pour une application de ce type de dispositif au traitement optique de l'information, surtout dans le cas où une très forte sortance est nécessaire.

Cette thèse présente un paradigme social pour la recherche d'information où l'intelligence humaine est exploitée pour faciliter l'accès à l'information. Nous avons suivi deux approches de développement. Pour la première, nous avons développé un réseau d'échange de connaissances appelé le "Web-of-people". Le principe de fonctionnement de ce réseau est d'utiliser les capacités sociales des utilisateurs pour filtrer, indexer et recommander l'information grâce au développement de relations de confiance entre les personnes. Ce réseau repose sur une architecture pair à pair dans laquelle on reprend les usages de partage et d'échange qui ont été popularisés autour des weblogs. Nous avons tiré profit de nouvelles promesses technologiques telles que le Web Sémantique et le Service Web pour le développement de ce réseau. Dans la deuxième approche, nous nous intéressons à un nouveau mode de présentation pour les résultats de recherche d'information. Au lieu de donner une liste simple de ressources en réponse, nous proposons de mettre les ressources trouvées dans un ordre de découverte progressive selon les thèmes relatifs à la requête posée par l'utilisateur. Pour cela, les ressources sont non seulement indexées avec des concepts ontologiques dans la base de description, mais elles peuvent être retrouvées également dans des thèmes de lecture reliés à ces concepts. En outre, un "parcours sémantique" peut être établi sur les thèmes de lecture grâce à des relations cognitives entre eux, e.g., "prérequis de", "composé de", "lié à", etc.

L'explosion des fonctionnalités sociales au sein des applications du Web a favorisé le déploiement d'un panorama de médias sociaux permettant aux utilisateurs de librement contribuer, de se regrouper et d'interagir entre eux. La combinaison de divers moyens de publication et de socialisation permet de rapidement partager, recommander et propager l'information dans son réseau social, ainsi que de solliciter des réactions et de nouvelles contributions. Ces espaces partagés ont favorisé la création et le développement de communautés d'intérêts qui publient, filtrent et organisent de vastes répertoires de références dans leurs domaines, avec une impressionnante réactivité aux changements. Afin de reproduire les succès du Web dans la gestion d'information, de plus en plus de plates-formes sociales sont déployées dans des intranets d'entreprise. Cependant, l'avantage de ces plates-formes est fortement atténué lorsque le réseau social devient si grand que les informations pertinentes sont noyées dans des flux continus de notifications. Organiser cette énorme quantité d'informations est l'un des défis majeurs du Web 2.0 afin de tirer pleinement partie des bénéfices de l'Entreprise 2.0, à savoir, l'utilisation des technologies du Web 2.0, tel que les blogs et les wikis, dans un intranet. Cette thèse propose d'améliorer l'analyse des réseaux sociaux multiples et variés émergeant des usages sociaux du Web, au travers d'une contribution originale qui enrichit l'analyse des réseaux sociaux avec les technologies du Web Sémantique. L'analyse des réseaux sociaux propose des algorithmes de graphes pour caractériser la structure d'un réseau social et ses positions stratégiques. Les technologies du Web Sémantique permettent de représenter et d'échanger les connaissances entre des applications distribuées sur le Web avec un modèle de graphes richement typés (RDF), un langage de requête (SPARQL) et des langages de description de modèles (RDFS et OWL). Dans cette thèse, nous fusionnons ces deux modèles afin d'aller au-delà de l'analyse structurelle des graphes sociaux en intégrant un traitement sémantique de leur typage et des connaissances qu'ils contiennent. En particulier nous examinons comment (1) modéliser des données sociales en ligne à base d'ontologies, (2) réaliser une analyse du réseau social qui tire partie de la sémantique de ces représentations, et (3) détecter et étiqueter explicitement des communautés à partir de réseaux sociaux et de folksonomies.

Cette recherche veut explorer les dimensions d'un « web régional breton » à partir de ce que font les acteurs. La construction et l'analyse d'un objet d'investigation (le corpus « web régional breton ») sont associées à un projet de candidature pour un nom de domaine générique sur internet .bzh (signifiant Breizh, littéralement Bretagne). À partir de la notion de territoire, il convenait de dépasser la frontière « physique » pour définir les attributs d'un territoire sur le web. Ainsi, en prenant en compte les liens hypertextes entre les sites web, nous avons établi des cartographies du web en montrant la dynamique des sites web demeurant attachés à un territoire. L'analyse des signes attachés à un territoire et qui circulent sur le web a permis de montrer que le territoire combinait sa dimension spatiale avec une dimension temporelle. Ces signes sont qualifiés ici « transposables ». L'analyse montre un changement des connotations de signes mis en scène sur le web, comme le drapeau ou les langues. Avec le projet de nom de domaine .bzh, l'artefact et son organisme international de régulation, l'Internet Corporation for Assigned Names and Numbers viennent à formaliser la notion de communauté sur le web. L'imagerie bretonne sur le web doit alors se structurer. En associant les dynamiques du web et la temporalité d'un territoire, cette thèse propose une redéfinition des notions de territoire et d'institution, dépassant une gestion de la stabilité pour devenir une gestion de la circulation sur le web

Durant les dix dernières années, les réseaux de neurones à fonctions sigmoïdales ont connu de grands succès dans de nombreux domaines. Associés à des algorithmes d'apprentissage efficaces, ils constituent un puissant outil de modélisation non linéaire de processus, grâce à leur propriété d'approximation universelle parcimonieuse. Ce travail de thèse propose une mise en uvre de réseaux d'ondelettes, alternative possible aux réseaux de neurones, pour la modélisation statique et dynamique. Les ondelettes sont une famille de fonctions issues du traitement du signal et de l'image, dont il a été récemment montré qu'elles possèdent la propriété d'approximateur universel. La mise en uvre des réseaux d'ondelettes est effectuée suivant deux approches : - Approche fondée sur la transformée continue: les paramètres des fonctions sont à valeurs continues dans l'ensemble des nombres réels et peuvent donc être ajustés, comme ceux d'un réseau de neurones classique, à l'aide de méthodes de gradient. Nous proposons des réseaux et des algorithmes d'apprentissage pour la modélisation entrée-sortie et d'état. Les résultats obtenus sur des processus simulés et réel montrent que ces réseaux permettent d'obtenir des modèles de performance et de parcimonie équivalentes à celles des réseaux de neurones si des précautions de mise en uvre sont prises. - Approche fondée sur la transformée discrète: les paramètres des fonctions étant à valeurs discrètes, les apprentissages fondés sur des méthodes de gradient ne sont pas applicables. Nous proposons de construire des réseaux par sélection d'ondelettes dans une bibliothèque pré-établie. Cette procédure est également utilisée pour l'initialisation des paramètres des ondelettes avant leur apprentissage. Les résultats obtenus montrent que la procédure proposée confère à l'apprentissage une meilleure indépendance vis-à-vis de l'initialisation aléatoire des autres paramètres ajustables du réseau.

Nous proposons une approche “algorithme génétique” pour la reconstruction génomique. Notre approche introduit le concept d'algorithmie génétique multi-échelle : l'optimisation est conduite simultanément à une échelle locale et à une échelle globale. La fonction d'efficacité est donc hybride. Notre approche prend également en compte plusieurs types de données, dynamiques, statiques, ou imposées. Il en résulte un nouveau logiciel de reconstruction génomique, COGARE. Il est étalonné sur données simulées et comparé aux algorithmes existants. Il est utilisé sur deux cas réels, sur lesquels il révèle des capacités à renvoyer des informations pertinentes au biologiste.

L'étude des réseaux a jusqu'à maintenant été abordée par l'aspect télécommunication en repoussant à plus long terme les points de vue système et externe. L'aspect externe concerne l'utilisateur qui se voit confronté à une multitude de systèmes d'exploitation différents. Or, très peu d'utilisateurs peuvent prétendre connaitre parfaitement deux ou plusieurs systèmes; ce que l'on pensait être un avantage des réseaux généraux devient donc un inconvénient. Avec leur développement croissant et notamment l'entrée dans l'ère de la télématique, il semble que le moment soit venu de chercher à faciliter l'utilisation de l'outil informatique dans le cadre d'une informatique répartie.

Les approches habituelles pour la protection de la privacité s'attachent à définir un niveau de sensibilité pour chaque information. Cette information est soit publique, soit privée et sa circulation est restreinte à un groupe d'agents prédéfini. Dans cette thèse, nous nous appuyons sur la théorie de l'intégrité contextuelle, qui propose de redéfinir la notion de violation de privacité. Selon cette théorie, toute transmission peut déclencher une violation de privacité suivant le contexte dans lequel elle a lieu. Cette thèse utilise la théorie de l'intégrité contextuelle afin de proposer un modèle de protection de la privacité pour les systèmes multi-agents décentralisés: le modèle PrivaCIAS. Afin de contrôler les agents dans le système, le modèle PrivaCIAS fournit un ensemble de normes qui permet la mise en place d'un contrôle social basé sur la confiance. Le modèle donne le contrôle aux agents pour constater les violations (selon l'intégrité contextuelle), puis punir les contrevenants en les excluant du système sans avoir besoin de recourir à une autorité centrale. Ce modèle vise les réseaux sociaux décentralisés comme champ d'application.

L'hypothèse du liage temporel par synchronie suscite un intérêt important en neurobiologie, car elle permet d'expliquer comment différentes structures du cerveau peuvent établir entre elles un lien fonctionnel, en rapport avec une fonction cognitive. Cependant, il n'existe pas de modèle permettant de faire communiquer différents groupes de neurones par le biais de leurs émissions. <br /><br />Nous avons développé un modèle de réseau de neurones impulsionnels, dont la topologie est modifiée par un algorithme évolutionniste. Le critère de performance utilisé pour l'algorithme évolutionniste est évalué par l'intermédiaire du comportement d'un individu contrôlé par un réseau de neurones impulsionnels, et placé dans un environnement virtuel. L'utilisation du neurone impulsionnel, ayant la propriété de détection de synchronie, oblige l'évolution à construire un système utilisant cette propriété au niveau global, d'où l'émergence de la synchronisation neuronale à large-échelle. Les propriétés topologiques et dynamiques du réseau de neurones ne sont pas prises en compte dans le calcul de la performance, mais sont étudiées a posteriori, en comparant les individus avant et après évolution. <br /><br />D'une part, grâce aux outils de la théorie des réseaux complexes, nous montrons l'émergence d'un certain nombre de propriétés topologiques, notamment la propriété de réseau ``petit-monde''. Ces propriétés topologiques sont similaires à celles observées au niveau de l'anatomie des systèmes nerveux en biologie. D'autre part, au niveau de la dynamique, nous établissons que la propriété de synchronisation neuronale à large-échelle, résultant de la présentation d'un stimulus, est présente chez les individus évolués. Pour ce faire, nous nous appuyons sur les outils classiquement utilisés en électrophysiologie, et nous les étendons pour pouvoir interpréter la grande quantité de données obtenue à partir du modèle. <br /><br />Le modèle montre que l'on peut construire des réseaux de neurones basés sur l'hypothèse du liage temporel en ayant recours à l'évolution artificielle, en se basant sur un critère de performance écologique, c.à.d. le comportement de l'individu dans son environnement. D'autre part, les outils développés pour l'analyse des propriétés du modèle peuvent être utilisés dans d'autres domaines, en premier lieu en électrophysiologie. En effet, à cause des progrès techniques sur les enregistrements électrophysiologiques, la quantité de données se rapproche singulièrement de celle issue du modèle.

De nouveaux modèles d'organisation de réseaux et de routage ainsi que de nouveaux services apparaissent face à une dynamique de plus en plus croissante au niveau de l'Internet : services multicast, services pair à pair, réseaux ad hoc et réseaux de capteurs. Ceci s'explique en partie par la convergence du monde fixe et du monde mobile, du monde des télécommunications et du monde IP. L'ensemble des contributions présentées dans ce mémoire met en évidence comment nous avons pris en compte l'aspect dynamique offert par les réseaux et les services rencontrés actuellement dans l'Internet. Nous nous sommes orientés vers la gestion de ces réseaux dynamiques avec une focalisation sur un axe crucial pour leur développement, celui de la sécurité. Dans une première partie, nous étudions comment nous pouvons adapter les protocoles aux besoins des applications tant au niveau transport que réseau. Nous montrons comment nos travaux relatifs à ALF (Application Layer Framing) nous ont conduits à nous intéresser au paradigme des réseaux actifs et plus <br />particulièrement à leur gestion. La deuxième partie est concentrée autour d'un service de gestion spécifique ; celui de la sécurité dans le contexte de la communication de groupe. L'environnement multicast représente un excellent domaine d'application grâce à son aspect dynamique : tout membre peut quitter ou joindre le groupe à tout moment. Ce qui implique des renouvellements de clés fréquents et pose des problèmes de passage à l'échelle. Nos travaux ont abouti à la définition de protocoles de distribution de clés adaptés à la communication de groupe. Avec le déploiement des réseaux sans fil, le besoin de créer et d'interconnecter des réseaux autonomes et spontanés, appelés aussi réseaux ad hoc, va en augmentant. Le support du multicast dans ce type de réseau est important notamment pour des applications militaires ou des opérations de sécurité civile qui requièrent des communications de groupe pour l'échange d'informations confidentielles. Ces applications sont très sensibles et demandent un niveau de sécurité relativement élevé. Dans ce <br />contexte, nous présentons comment nous avons adapté nos protocoles de distribution de clés de groupe ‡ l'environnement ad hoc. Nous proposons aussi une nouvelle approche de gestion de clés dans les réseaux MANETs (Mobile Ad hoc NETworks) pour des applications spécifiques de diffusion de flux multimédia de 1 vers n séquentiel.