L'effet protecteur de la circoncision masculine (CM) contre l'acquisition hétérosexuelle du VIH chez les hommes a été démontré dans trois essais contrôlés randomisés menés en Afrique australe et de l'Est, et sa généralisation a été recommandée par l’OMS et l’ONUSIDA comme une composante complémentaire importante des stratégies de prévention du VIH dans les pays à forte incidence du virus et bas taux de CM. Cependant, la généralisation de la CM dans les communautés ou elle n’est pas une norme sociale pose de nombreux défis en ce qui concerne son acceptabilité, son implémentation, son acceptation et son impact sur les comportements sexuels ainsi que sur les connaissances, attitudes et pratiques concernant la CM. Le projet ANRS 12126 Bophelo Pele a été implémenté à la suite des recommandations internationales dans la communauté d’Orange Farm, en Afrique du Sud, site du premier essai randomisé contrôlé sur la CM, et communauté cible de cette stratégie. Les activités de recherche menées au sein du projet prouvent que la généralisation de la CM est acceptable et réalisable rapidement dans une communauté à ressources limitées, selon les directives des instances internationales, de manière sure et coût-efficace. Son acceptation parmi les hommes non-circoncis est satisfaisante. De plus, trois ans après l’implémentation du projet, et bien que les connaissances envers la CM et son effet sur le risque du VIH restent à être améliorées, aucune différence de comportement sexuel n’a été décelée entre les hommes circoncis et les hommes non-circoncis ainsi qu’entre les partenaires des hommes circoncis et celles des hommes non-circoncis. La CM comme méthode de prévention du VIH dans les communautés hyperendémiques est donc une stratégie qui promet d’avoir un impact considérable sur l’épidémie en Afrique australe et de l’Est. / The protective effect of male circumcision (MC) on HIV heterosexual acquisition among men was demonstrated in three randomized controlled trials conducted in Southern and Eastern Africa, and its roll-out has been recommended by the WHO and UNAIDS as an important complementary component of HIV prevention strategies in high incidence communities with low rates of MC. However, the scale-up of MC in communities where it is not a social norm raises several challenges in regards to its acceptability, its implementation, its uptake, and its impact on sexual behavior as well as knowledge, attitudes and practices about MC. The ANRS 12126 Bophelo Pele project was implemented following the international recommendations in the community of Orange Farm (South Africa), site of the first MC randomized controlled trial, and target community of this strategy. Research activities conducted to evaluate the project show that the roll-out of MC is acceptable and can be implemented quickly in limited resources settings according to international recommendations in a safe and cost-effective manner. MC uptake among uncircumcised men is satisfactory. In addition, three years after project implementation, no difference in sexual behavior between circumcised men and uncircumcised men and between female partners of circumcised and uncircumcised men was detected, although knowledge and attitudes about MC and its association with HIV could be improved. MC as an HIV prevention method in hyperendemic communities is a promising strategy which can have a considerable impact on the epidemic in Eastern and Southern Africa.

Cette thèse porte sur des problèmes d'exploration de données avec le point de vue de la recherche opérationnelle. L'exploration de données consiste en l'apprentissage de nouvelles connaissances à partir d'observations contenues dans une base de données. La nature des problèmes rencontrés dans ce domaine est proche de celle des problèmes de la recherche opérationnelle: grandes instances, objectifs complexes et difficulté algorithmique. L'exploration de données peut aussi se modéliser comme un problème d'optimisation avec un objectif partiellement connu. Cette thèse se divise en deux parties. La première est une introduction à l'exploration de données. Elle présente l'Analyse Combinatoire de Données (ACD), une méthode d'exploration de données issue de l'optimisation discrète. Cette méthode est appliquée à des données médicales originales et une extension aux problèmes d'analyse de temps de survie est proposée. L'analyse de temps de survie consiste à modéliser le temps avant un événement (typiquement un décès ou une rechute). Les heuristiques proposées utilisent des techniques classiques de recherche opérationnelle telles que la programmation linéaire en nombres entiers, la décomposition de problème, des algorithmes gloutons. La seconde partie est plus théorique et s'intéresse à deux problèmes combinatoires rencontrés dans le domaine de l'exploration de données. Le premier est un problème de partitionnement de graphes en sous-graphes denses pour l'apprentissage non supervisé. Nous montrons la complexité algorithmique de ce problème et nous proposons un algorithme polynomial basé sur la programmation dynamique lorsque le graphe est un arbre. Cet algorithme repose sur des résultats de la théorie des couplages. Le second problème est une généralisation des problèmes de couverture par les tests pour la sélection d'attributs. Les lignes d'une matrice sont coloriées en deux couleurs. L'objectif est de trouver un sous-ensemble minimum de colonnes tel que toute paire de lignes avec des couleurs différentes restent distinctes lorsque la matrice est restreinte au sous-ensemble de colonnes. Nous montrons des résultats de complexité ainsi que des bornes serrées sur la taille des solutions optimales pour différentes structures de matrices. / This thesis focuses on some data mining problems with an operations research point of view. Data mining is the process of learning new knowledge from large datasets. The problems in this field are close to the ones encountered in operations research: Large instances, complex objectives and algorithmic difficulty. Moreover, learning knowledge from a dataset can be viewed as a particular optimization problem with a partially known objective function. This thesis is divided into two main parts. The first part starts with an introduction to data mining. Then it presents a specific method from the field of discrete optimization known as Logical Analysis of Data (LAD). In this part, an original medical application and an extension of LAD to survival analysis are presented. Survival analysis is the modeling of time to event (typically death or failure). The proposed heuristics are derived from classical operations research methods such as integer programming, problem decomposition and greedy algorithms. The second part is more theoretical and focuses on two combinatorial problems encountered while solving practical data mining problems. The first one is a problem of graph partition into dense subgraphs for unsupervised learning. We emphasize the algorithmic complexity of this problem, and give a polynomial algorithm based on dynamic programming when the graph is a tree. This algorithm relies on famous combinatorial optimization results in matching theory. The second problem is a generalization of test cover for feature selection. The rows of a binary matrix are bicolored. The objective is to find a minimum subset of columns such that any pair of rows with different colors are still distinct when the matrix is restricted to the subset of columns. We give complexity results and tight bounds on the size of the optimal solutions for various matrix structures.

L’interconnexion croissante dans les systèmes de transports a conduit à la modélisation de nouvelles contraintes, dites contraintes de synchronisation, dans les problèmes de tournées de véhicules. Dans cette thèse, nous nous intéressons à deux cas dans lesquels ce type de problématiques apparaît. Dans un premier temps, nous proposons une méthode heuristique pour un problème à deux échelons rencontré pour la distribution de marchandises en ville. Dans un second temps, nous étudions l’intégration d’un cross-dock dans des tournées de collectes et livraisons. Une première contribution à ce sujet concerne le problème de tournées de véhicules avec cross-docking, et une seconde contribution intègre, en plus, des contraintes de ressources au cross-dock dans le problème de routage. Une méthode pour un problème de chargement 3D, étudié lors d’un stage doctoral en entreprise, est également présentée. / Transportation systems are more and more interconnected, this has lead to a new kind of constraints, called synchronization constraints, in vehicle routing problems. In this thesis, we study two cases in which this type of constraints arises. First, we propose a heuristic method for a two-echelon problem arising in City Logistics. Second, we study the integration of a cross-dockin pickup and delivery vehicle routing problems. To that end we propose a matheuristic for the vehicule routing problem with cross-docking, and we propose an extension of this problem that integrates specific resource synchonization constraints arising at the cross-dock. A method for a 3D loading problem is also presented.

Nous constatons l'importante appropriation du concept de concertation par le discours politique, économique et social général ces dernières années, en France et dans d'autres pays. L'utilisation du terme "concertation" s'accompagne généralement d'un constat implicite d'un décalage croissant, dans les décisions publiques ou privées, entre ceux qui sont concernés par ces décisions d'une part et ceux qui en conduisent les processus d'autre part. Ce décalage est très contrasté pour les décisions publiques en particulier. Il prend la forme d'une profonde remise en cause des circuits traditionnels de la décision publique et du débat public. De nombreux auteurs montrent que de plus en plus les décisions qui émanent des institutions de représentation sont contestées, et parfois même violemment, par ceux sur qui ces décisions s'appliquent. Dans ces conditions, la concertation, présentée comme une démarche originale d'implication dans le processus de décision des différentes parties prenantes, est perçue comme une modalité alternative positive de la prise de décision publique. <br />De ce fait, les législateurs ont tenté, depuis plusieurs décennies en France, de préciser un contenu et des modalités de mise en œuvre d'une démarche de concertation. Néanmoins, de nombreux auteurs concluent de toute façon à un décalage persistant et croissant entre ce que préconisent les textes de loi et ce qu'est la pratique de la décision publique en matière d'environnement ou de questions liées aux transports. Les réflexions de ces auteurs les conduisent à relever également une évidente inadéquation à des démarches participatives, des outils actuellement mobilisés dans les processus de décision. Dans des contextes participatifs, il faut donc d'une part imaginer d'autres outils capables de supporter différents points de vue et différentes rationalités et d'autre part parvenir à en évaluer l'intérêt dans ce type de contexte. Notre thèse s'inscrit dans cette perspective.<br />L'objet de la thèse est en effet, d'identifier, dans le cadre des décisions publiques, la nature et la forme des outils d'aide à la décision qui peuvent instrumenter et rendre possible des démarches de concertation. De fait, le travail conduit à préciser ainsi la nature des liens et de la contribution des outils d'aide à la décision aux démarches de concertation.<br />Pour cela, nous construisons une grille de lecture des démarches de concertation fondée sur les concepts d'intégration et d'identification qui nous permet, dans une perspective d'abduction d'inférer des facteurs contextuels dont dépend la pertinence d'outils d'aide à la décision par rapport à une démarche de concertation.

Cette thèse d'Habilitation à Diriger des Recherches revient sur une dizaine d'années de contributions théoriques et pratiques à l'optimisation combinatoire, contributions dont le domaine d'application privilégié est l'optimisation des systèmes de télécommunications (principalement les autocommutateurs pour la téléphonie cellulaire) et informatiques (en particulier les architectures de processeur parallèles, dites multi-cœurs). Ces travaux se caractérisent également par la résolution bout-en-bout de nombreux cas d'applications industriels concrets et difficiles, de la modélisation mathématique initiale jusqu'à la mise en œuvre d'algorithmes de résolution opérationnels en passant par les développements théoriques nécessaires à leurs fondements.

Cette synthèse de travaux de recherche concerne l'algorithmique dans les graphes et l'utilisation de la pro- grammation linéaire et semidéfinie positive (SDP) dans le cadre de la résolution exacte ou approchée de plusieurs problèmes fondamentaux de l'Optimisation Combinatoire. L'approche semidéfinie, qui conduit à des relaxations convexes mais non-linéaires, a permis d'obtenir de remarquables résultats théoriques en approximation et devient à présent utilisable en pratique (tout comme la programmation linéaire qui en est un cas particulier). Nos travaux comportent une forte composante algorithmique et des études de complexité de plusieurs problèmes d'optimisation dans les graphes. Nous considérons tout d'abord le problème de la recherche d'un sous-graphe dense de taille fixée pour lequel nous présentons un algorithme polynomial avec ga- ranties de performances fondé sur la programmation linéaire et quadratique. Puis, nous étudions les problèmes de multiflots entiers et de multicoupes pour lesquels nous avons identifié de nombreux cas po- lynomiaux dans des graphes particuliers importants en pratique : arborescences, grilles, anneaux. D'une part, les solutions fractionnaires fournies par certaines relaxations linéaires de ces problèmes sont le point de départ d'algorithmes de résolution efficaces. D'autre part, les propriétés des programmes linéaires uti- lisés nous permettent également d'élaborer des algorithmes purement combinatoires et de démontrer leur validité (matrices totalement unimodulaires, théorème des écarts complémentaires). Nous proposons également des approches systématiques pour élaborer des relaxations semidéfinies pour les programmes quadratiques, modèles de très nombreux problèmes combinatoires et continus. Plus précisément, nous étudions les liens entre relaxations semidéfinies et des relaxations lagrangiennes partielles de programmes quadratiques contenant des contraintes linéaires. En particulier, les fonctions quadratiques constantes sur une variété affine sont entièrement caractérisées. Ceci permet de facilement comparer les différentes familles de contraintes redondantes proposées dans la littérature dans l'approche semidéfinie dans le cadre unifié de l'approche lagrangienne. Puis, nous présentons un algorithme pour élaborer des relaxations semidéfinies à partir de relaxations linéaires existantes. L'objectif est de pro- fiter des résultats théoriques et expérimentaux obtenus dans l'approche linéaire. Nous avons développé un logiciel (SDP_S) grâce à ces résultats. Il permet de formuler automatiquement et facilement des relaxations semidéfinies pour tout problème pouvant être formulé comme un programme quadratique en variables bivalentes. Notre méthode peut se généraliser à certains programmes à variables mixtes. Enfin, nous appliquons les méthodes décrites précédemment à une série de problèmes combinatoires classiques. Nos expérimentations montrent que l'approche semidéfinie est à présent pertinente dans la pra- tique sous certaines conditions. Premièrement, nous présentons des méthodes de séparation/évaluation efficaces fondées sur la SDP pour la résolution exacte des problèmes max 2sat et Vertex-Cover. Deuxièmement, nous proposons plusieurs bornes par SDP de grande qualité pour des problèmes particu- lièrement difficiles à résoudre par les approches linéaires : k-cluster, CMAP (un problème de placement de tâches avec contraintes de ressources), et le problème de l'affectation quadratique (QAP). Pour ce dernier nous présentons également un algorithme de coupes performant fondé sur la programmation semidéfinie. Afin d'obtenir des algorithmes efficaces en pratique, nous mettons en oeuvre non seulement nos méthodes d'élaboration de relaxations SDP, mais également des techniques algorithmiques issues de l'approximation polynomiale, ainsi que des outils spécifiques de résolution numérique des programmes semidéfinis.

En raison de problèmes opérationnels et d'autres événements inattendus, un grand nombre d'incidents se produisent quotidiennement dans les systèmes de transport ferroviaire. Certains d'entre eux ont un impact local, mais quelques fois, essentiellement dans les réseaux ferroviaires plus saturés, des petits incidents peuvent se propager à travers tout le réseau et perturber de manière significative les horaires des trains. Dans cette thèse doctorale, nous présentons le problème de réordonnancement de plan de circulation ferroviaire en cas d'incident comme la problématique de créer un plan de circulation provisoire de manière à minimiser les effets de la propagation des incidents. Ce travail est issu du projet MAGES (Module d'Aide à la Gestion des Sillons) qui développe des systèmes de régulation pour le trafic ferroviaire. Nous présentons deux modèles différents qui permettent de trouver des solutions à ce problème : Programmation Linéaire en Nombres Entiers (PLNE) et Programmation Par Contraintes (PPC). Du fait de la nature fortement combinatoire du problème et de la nécessité de répondre rapidement aux incidents, il ne paraît pas raisonnable d'envisager une résolution exacte. Les méthodes correctives proposées consistent donc à explorer un voisinage restreint des solutions : right-shift rescheduling; une méthode basée sur des coupes de proximité; une méthode d'analyse statistique de la propagation des incidents (SAPI) et un méthode basée sur la PPC. Additionnellement, certaines de ces méthodes ont été adaptées sous forme d'algorithmes itératifs avec l'objectif d'améliorer progressivement la solution quand le temps d'exécution le permet. SAPI est une des principales contributions de cette thèse. SAPI intègre les concepts de right-shift rescheduling avec les coupes de proximité. Du fait de la taille des réseaux en jeu et du nombre de circulations, les phénomènes complexes de propagation d'un incident font qu'il est très difficile de connaitre de manière précise les événements qui seront affectés. Toutefois, il est tout de même envisageable d'évaluer la probabilité qu'un événement soit affecté. Pour calculer cette probabilité, un modèle de régression logistique est utilisé avec des variables explicatives dérivées du réseau et des circulations. Diverses variantes de ces méthodes sont évaluées et comparées en utilisant deux réseaux ferroviaires localisés en France et au Chili. À partir des résultats obtenus, il est possible de conclure que SAPI est meilleure que les autres méthodes en terme de vitesse de convergence vers l'optimum pour les instances de petite taille et moyenne alors qu'une méthode coopérative PNLE/PPC est capable de trouver des solutions pour les instances de plus grande taille. La difficulté de comparer SAPI avec d'autres méthodes présentées dans la littérature nous a encouragés à appliquer la méthode à un autre problème. Ainsi, cette méthodologie a été également adaptée au problème de réordonnancement de passagers, vols et appareils (avions) en cas de perturbations, problème originalement proposé dans le contexte du Challenge ROADEF 2009. Les résultats montrent que SAPI est efficace pour résoudre ce problème avec des solutions au-dessus de la moyenne des équipes finalistes en obtenant la troisième place du challenge

De nombreux problèmes d'optimisation issus du monde réel, notamment dans le domaine de la logistique, doivent faire face à beaucoup de difficultés. En effet, ils sont souvent caractérisés par des espaces de recherche vastes et complexes, de multiples fonctions objectif contradictoires, et une foule d'incertitudes qui doivent être prises en compte. Les métaheuristiques sont des candidates naturelles pour résoudre ces problèmes, ce qui les rend préférables aux méthodes d'optimisation classiques. Toutefois, le développement de métaheuristiques efficaces découle d'un processus de recherche complexe. Le cœur de ce travail réside en la conception, l'implémentation et l'analyse expérimentale de métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif, ainsi que leurs applications à des problèmes logistiques de tournées et d'ordonnancement. Tout d'abord, une vue unifiée de ces approches est présentée, puis intégrée dans une plateforme logicielle dédiée à leur implémentation, ParadisEO-MOEO. Ensuite, plusieurs approches de coopération, combinant des métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif, sont proposées. Enfin, la question de la prise en compte l'incertitude est abordée dans le contexte de l'optimisation multiobjectif.

La question de l'accès au soin est cruciale dans notre société moderne. Un effet évident de la demande accrue de services de santé est l'augmentation du taux d'occupation dans les hôpitaux. La principale différence entre la dispensation de soins à l'hôpital et au domicile est la suivante: le patient doit se déplacer et toutes les ressources nécessaires à son traitement se trouvent dans le même endroit, tandis que dans les soins délivrés au domicile, les ressources doivent être déplacées au chevet du patient. Il existe plusieurs défis afin de pouvoir réaliser ce changement. Dans cette thèse nous traitons trois problèmes importants dans la conception des structures de soins à domicile. D'abord, la localisation des structures en minimisant les coûts logistiques, où nous développons trois modèles incluant différentes caractéristiques comme du système de santé comme les coûts liés aux déplacements des ressources, la variation de la demande dans le temps et l'existence et évolution des ressource libérales. Ces modèles nous permettent de proposer des localisations robustes dans le temps tout en assurant une couverture maximale et en minimisant les coûts. La deuxième problématique consiste au choix des activités et couverture épidémiologique et spatiale en tenant compte différentes activités et types de ressources, les autorisations pour réaliser les pathologies et la couverture. Deux modèles développés nous ont permis montrer les effets sur l'affectation de la demande et le dimensionnement de ressources induits par changements dans les coûts des libéraux, salaires et d'autorisation de servir la demande. Le troisième problème et celui du dimensionnement de ressources avec incertitudes de demande (volume, épidémiologique et géographique) et le modèle proposé tient compte du problème sous-jacent de déplacement des ressources à l'aide d'une estimation de la tournée réalisée.

L'alignement de la stratégie avec les technologies de l'information (TI) est important car il est au centre des préoccupations des gestionnaires des organisations, en général, et des gestionnaires informatiques, en particulier. Il existe plusieurs modèles d'alignement stratégique des TI. Ces modèles suivent davantage une logique d'alignement où la stratégie de l'organisation guide le développement de l'infrastructure TI. De haut en bas, les TI sont donc à la traine et sont conçues pour supporter une stratégie souvent changeante. Contrairement à ces modèles, le modèle de Ross est original dans la mesure où il conceptualise la stratégie d'une organisation comme étant le fruit d'une infrastructure TI modulaire, intégrée et agile répondant aux opportunités du marché et proposant des nouvelles options dans la formulation et l'exécution de la stratégie. Cette agilité est acquise au quatrième et dernier niveau de maturité après que l'infrastructure TI ait passé à travers plusieurs étapes de maturité et l'organisation ait développé les capacités TI et les pratiques appropriées de gestion des TI. Cependant, le modèle de Ross n'a jamais été opérationnalisé, c'est-à-dire traduite en des termes qui soient utilisés par les organisations. L'objet de ce mémoire est donc l'opérationnalisation du modèle de Ross, le développement d'un instrument de mesure de l'alignement stratégique des TI et le test empirique de celui-ci dans le but de vérifier certaines prédictions de ce modèle. Les résultats de cette recherche ont révélé les mêmes niveaux de maturité prévus par ce modèle bien que la répartition des bénéfices TI par niveau de maturité ne soit pas positivement vérifiée. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : opérationnalisation d'un modèle, instrument de mesure, capacités TI, niveaux de maturité des TI, alignement stratégique des TI, modèle de Ross