De nos jours, pour accroître le potentiel applicatif des machines de hautes puissances pulsées, il est nécessaire de développer des modulateurs compacts capables de délivrer des impulsions de l’ordre de plusieurs Mégawatts de durée pouvant atteindre plusieurs centaines de microsecondes. Cette amélioration requiert le développement de structures innovantes dont le but est de produire aussi bien des puissances moyennes que des puissances crêtes importantes. Les modulateurs étudiés dans ce mémoire sont basés sur l’utilisation de divers transformateurs pour la génération d’impulsions de très forte puissance. Le projet AGIR (acronyme de « Architecture pour la Génération d’Impulsions Rectangulaires de forte de puissance ») est réalisé dans le cadre d’un RAPID (Régime d’Appui Pour l’Innovation Duale) financé par la Direction Générale de l’Armement (DGA). Le projet est une collaboration avec EFFITECH, une entreprise spécialisée dans les puissances pulsées. L’objectif est de développer deux générateurs pour deux gammes de puissance crête (jusqu’à 10MW pour l’un et 1GW pour l’autre). Le premier modulateur « AGIR1 » repose sur l’association d’un convertisseur AC-DC et de 12 convertisseurs résonants DC-DC qui permettent la génération de plusieurs types d’impulsions (fort courant ou forte tension) en fonction de la configuration choisie. Le second modulateur repose sur le développement d’un transformateur impulsionnel à quatre primaires synchronisés. Chaque primaire est relié à un système de mise en forme de type Blumlein dont le déclenchement est assuré par un éclateur pressurisé à trois électrodes. La synchronisation des quatre éclateurs est assurée par un générateur impulsionnel innovant à faible gigue. La principale difficulté du travail effectué au laboratoire réside dans l’étude des différents transformateurs haute-tension utilisés (résonant ou impulsionnel) et du système de synchronisation des éclateurs. Chaque élément constituant le système est étudié et simulé de manière électrostatique, électromagnétique ou électrique avant d’être réalisé et assemblé. Des essais ponctue l’étude afin de valider le fonctionnement en récurrent avec un système de dissipation thermique adapté. / Nowadays, to increase the application potential of high power pulsed machines, it is necessary to develop compact modulators able to deliver pulses in the range of several megawatts with duration of up to several hundred microseconds. This improvement requires the development of innovative structures whose purpose is to produce both average power and large peak power. Modulators studied in this thesis are based on the use of various transformers for the generation of very high power pulses. The AGIR project (French acronym for "Architecture for Rectangular High Pulse power generation") is achieved within the framework of a RAPID (Dual Innovation Support Regime) funded by the French Defense (DGA). The project is carried on by a collaboration with EFFITECH, a company specialized in pulsed powers. The goal is to develop two generators for two peak power ranges (up to 10MW for one and 1GW for the other). The first modulator "AGIR1" is based on the association of an AC-DC converter and 12 DC-DC resonant converters allowing the generation of several types of pulses (high current or high voltage) depending on the chosen configuration. The second modulator is based on the development of a four synchronized primary pulse transformer. Each primary is connected to a Blumlein pulse forming line triggered by a three-electrode pressurized spark gap. The synchronization of the four spark gaps is ensured by an innovative pulse generator with low jitter. The main difficulty of the work which was completed in the laboratory relies in the study of the different high-voltage transformers used (resonant or pulse) and the spark gap synchronization system. Each element constituting the system is studied and simulated electrostatically, electromagnetically or electrically before being realized and assembled. Trials punctuate the study to validate the recurrent operation with a suitable heat dissipation system.

Le transport de matériaux pour la réalisation d’infrastructures routières et le terrassement représente, en 2013, plus de la moitié de l’activité du secteur des travaux publics. Les méthodes d’optimisation de tournées de véhicules permettent aujourd’hui de résoudre des problèmes de grandes tailles en intégrant les contraintes liées au métier. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la résolution du problème riche de collectes et livraisons en camions complets avec des contraintes de synchronisation sur les ressources. Dans un premier temps, nous résolvons le problème de tournées de véhicules avec une méthode heuristique en deux phases. Dans un second temps, nous étudions l’intégration des contraintes liées aux temps de conduite des chauffeurs ainsi que l’ajout des pauses déjeuners aux tournées. Nous testons les algorithmes proposés sur des instances de la littérature et des instances réelles issues d’une application industrielle d’une entreprise de Travaux Publics. / In 2013, the transportation of materials for roads construction and earthwork represents more than half of the whole activity of in the public works sector. Optimization methods for vehicle routing problems allow to solve big-size problems with industrial sector constraints. In this thesis, we focus on solving the rich full truckload pickup and delivery problem with resource synchronization. First, we solve this vehicle routing problem with a two phase heuristic method. Then, we study the integration of regulation of drivers’ working hours and the addition of lunch breaks in routes of vehicles. These methods are tested on instances from the literature and real life instances from a public works company.

Synchroniser son comportement sur celui d’autrui est adaptatif et essentiel au maintien des interactions et de la cohésion sociale : plus deux individus sont affiliés, plus leurs comportements sont synchronisés, et inversement. Cela est observé au sein de nombreuses espèces, dont l’humain, mais l’existence de ce phénomène au niveau interspécifique n’est que peu documentée.Les travaux de thèse révèlent que les chiens de compagnie, du point de vue productif, synchronisent leurs comportements sur ceux de leur propriétaire lors de déplacements en intérieur ou en extérieur, et également lors d’une rencontre avec une personne inconnue. De plus, les comparaisons du comportement de ces dyades avec ceux des chiens de refuge accompagnés de leur soigneur montrent que la nature du lien affiliatif joue un rôle essentiel dans le degré de synchronisation comportementale. Par contre, ce phénomène n’est que peu modulé par le sexe, l’âge et la race. Enfin, inversement, du point de vue perceptif, le présent travail montre pour la première fois que les chiens de compagnie préfèrent les humains qui synchronisent leur comportement avec le leur.En conclusion, comme entre humains, la synchronisation comportementale joue le rôle de glue sociale entre les chiens et les humains. C’est la première fois qu’une telle capacité est mise en évidence entre une espèce de primate et une espèce de canidé ; cela suggère une convergence évolutive de ce comportement, et l’existence de processus cognitifs s’apparentant à ceux des humains chez le chien. Les implications pratiques et théoriques de ces résultats sont finalement discutées à la lueur des quatre questions de Tinbergen (1963). / Non-conscious behavioral synchronization is adaptive, depending on affiliation and participating in fostering social cohesion. It is found within various species, including humans, but little is known about such a phenomenon between species. Due to their close association, dog and human dyads is a good biological model to study interspecific behavioral synchronization.For the first time, behavioral synchronization of dogs with humans was evidenced between highly affiliated partners (i.e. pet dogs and their owners) when freely walking inside or in open outside area, and when facing an unfamiliar person. The effect of affiliation was also investigated: lower affiliated partners (i.e. shelter dogs and their caregiver) exhibited lower degree of synchronization with human compare to highly affiliated partners, similarly than between humans. This is the first time that the effect of affiliation on behavioral synchronization has been evidenced at interspecific level. Almost no effect of age, sex or breed was evidenced. Finally, it was evidenced that pet dogs exhibit increased affiliation towards humans who synchronized their behavior with them. It is the third species in which such an ability is evidenced, and the first time it is found in canids.To conclude, as in humans, behavioral synchronization acts as a social-glue between dogs and humans. It is the first time that such a skill is evidenced between a primate species and a canid species; it suggests a convergent evolution of this behavior, and human-like processes in dogs. Applied implications of such findings, as well as Tinbergen (1963) four’s inquiries for behavioral synchronization are discussed.

Drug delivery technology is currently advancing faster than at any time in biotechnology history. The challenge of drug delivery is to achieve a controlled release of therapeutic agents over an extended period. Controlled release potentially offers significant advantages over conventional dosage forms, by eliminating both under- and overdosing while maintaining a desired range of drug concentrations. An existing drug regimen for induced calving produces a declining blood profile that does not mimic the naturally occurring, gradually increasing, cortisol blood level around parturition effectively, causing animal health issues. Likewise, while the existing progesterone controlled release systems for oestrous control successfully synchronise oestrus, it is however, associated with reduced fertility and as such other drugs have to be administered to improve the fertility during oestrus. Therefore, there is a need for a drug delivery system that is capable of delivering multiple drugs at various times and patterns. This research aimed to investigate, characterize, identify steroids with high absorption rates through vaginal mucosa and evaluate the potential of an electronic drug delivery system for the delivery of steroids for either the control of the bovine oestrous cycle or induced calving. In order to identify steroids with high absorption rates across the vaginal mucosa, an in vitro permeation method was developed to screen selected steroids for their ability to permeate artificial and biological membranes. The steroids were pre-formulated to enhance their solubility and permeation through these membranes. Analytical UV and HPLC assays to characterise the pure and formulated steroidal compounds were also developed and validated. An assessment of an intravaginal Electronically Modulated Intravaginal Device (EMID) for the control of the bovine oestrous cycle or induced calving was carried out. Five different release assessment methods were investigated and critically evaluated in order to identify the most appropriate release assessment method for the EMID. These were: 1) the Drug Dissolution Test, 2) a weight loss method, 3) the dispensed weight method, 4) the determination of piston travel distance method, and 5) the rod expulsion from the EMID method. The methods investigated were critically evaluated in terms of ease of use and automation, reproducibility and cost/time savings. Optimisation of various components and construction materials of the EMID were also investigated. Animal trials were carried out using the original EMID (manufactured from polypropylene polymer) and modified inserts (manufactured from high density polyethylene polymer) to determine their retention rate in the animals. Accelerated stability testing of progesterone in suspension, oestradiol-17 tablets, cloprostenol as a powder blend and the driving mechanism of the EMID were examined. The flux of the steroids was evaluated through poly-&-caprolactone and excised cow mucosa membranes using side-by-side permeation cells. Results indicated that progesterone followed by dexamethasone acetate and dexamethasone valerate showed higher permeability values through vaginal mucosa compared to dexamethasone or its other analogues. The weight loss method of the EMID proved to be an easy and appropriate method to measure the release rate from the EMID. A high density polyethylene polymer was identified as the most ideal body material for the insert compared to polypropylene body. Also double O-ring silicone, Elastollan WYO 1388-5 and solid silicone pistons were found to be amongst the best pistons tested and all performed well compared to other piston materials. There was a low retention rate with either the original EMID or the modified inserts. Further modification of retention wings of the EMID did not improve the retention rate, but a good blood profile response was obtained from cows treated with the complete EMID containing formulated progesterone. The formulations and driving mechanism were found to be stable under the tested conditions. Therefore, the EMID has potential for commercial application of induced calving or oestrous control per vaginum administration, reliant on improvement of its retention mechanism.

Cette thèse étudie les principes de mise en oeuvre pour l'exécution sur un même ordinateur, de tâches de niveaux de criticité différents, et dont certaines peuvent avoir des contraintes temps réel dur. Les difficultés pour réaliser ces objectifs forment trois catégories. Il faut d'abord prouver que les tâches disposeront d'assez de ressources pour s'exécuter; il doit être ainsi possible d'avoir des politiques d'allocations et d'ordonnancement sûres, prévisibles et simples. Il faut également apporter des garanties de sécurité pour s'assurer que les tâches critiques s'exécuteront correctement en présence de défaillances ou malveillances. Enfin, le système doit pouvoir être réutilisé dans une variété de situations. Cette thèse propose de s'attaquer au problème par la conception d'un système hautement sécurisé, extensible, et qui soit indépendant des politiques d'allocation de ressources. Cela est notamment accompli par le prêt de ressource, qui permet de décompter les ressources indépendamment des domaines de protection. Cette approche évite d'avoir à partitionner les ressources, ce qui simplifie le problème global de l'allocation et permet de ne pas gâcher de ressources. Les problèmes de type inversion de priorité, famine ou dénis de service sont supprimés à la racine. Nous démontrons la faisabilité de cette approche è l'aide d'un prototype, Anaxagoros. La démarche que nous proposons simplifie drastiquement l'allocation des ressources mais implique des contraintes dans l'écriture de services partagés (comme les pilotes de périphériques). Les principales difficultés consistent en des contraintes de synchronisation supplémentaires. Nous proposons des mécanismes originaux et efficaces pour résoudre les problèmes de concurrence et synchronisation, et une méthodologie générale pour faciliter l'écriture sécurisée de ces services partagés.

Les dernières années ont vu une augmentation dans la demande de systèmes de communications numériques efficaces et fiables. Afin de protéger les données transmises contre le bruit, les codes correcteurs d'erreurs doivent être introduits dans le système de transmission. Les codes LDPC (Low Density Parity Check), les codes produits et les turbocodes ont prouvé leur efficacité dans la détection et la correction des erreurs, même à des faibles SNR (Signal to Noise Ratio). Cependant, une dégradation importante dans les performances de ces codes est atteinte dans le cas d'une mauvaise synchronisation au niveau du récepteur. Ainsi, l'utilisation de méthodes de synchronisation efficaces est nécessaire pour le bon fonctionnement d'un système de transmission. Les techniques classiques de synchronisation sont basées sur le rajout de bits pilotes dans la séquence de données à transmettre. La détection de ces bits à la réception nous permet de réaliser la synchronisation. Cependant, ces méthodes ont pour effet de diminuer l'efficacité spectrale de la transmission surtout quand des codes correcteurs d'erreurs de petite taille sont utilisés dans le système. Pour cela, nous sommes intéressés dans cette thèse par la conception de nouvelles techniques de synchronisation aveugles, qui sont capables de synchroniser à des faibles SNR. Nous considérons dans cette thèse le problème de la synchronisation trame, de l'estimation du résidu de porteuse et de l'estimation du déphasage. Nous proposons des techniques de synchronisation originales qui sont basées sur le calcul et la minimisation de fonctions du LLR (Log-Likelihood Ratio) du syndrome calculées à partir de la matrice de contrôle de parité du code correcteur d'erreurs. Les résultats des simulations ont montré que les techniques proposées sont très efficaces et leurs performances surpassent celles de plusieurs méthodes existant dans la littérature.

Les dernières années ont vu une augmentation dans la demande de systèmes de communications numériques efficaces et fiables. Afin de protéger les données transmises contre le bruit, les codes correcteurs d'erreurs doivent être introduits dans le système de transmission. Les codes LDPC (Low Density Parity Check), les codes produits et les turbocodes ont prouvé leur efficacité dans la détection et la correction des erreurs, même à des faibles SNR (Signal to Noise Ratio). Cependant, une dégradation importante dans les performances de ces codes est atteinte dans le cas d'une mauvaise synchronisation au niveau du récepteur. Ainsi, l'utilisation de méthodes de synchronisation efficaces est nécessaire pour le bon fonctionnement d'un système de transmission. Les techniques classiques de synchronisation sont basées sur le rajout de bits pilotes dans la séquence de données à transmettre. La détection de ces bits à la réception nous permet de réaliser la synchronisation. Cependant, ces méthodes ont pour effet de diminuer l'efficacité spectrale de la transmission surtout quand des codes correcteurs d'erreurs de petite taille sont utilisés dans le système. Pour cela, nous sommes intéressés dans cette thèse par la conception de nouvelles techniques de synchronisation aveugles, qui sont capables de synchroniser à des faibles SNR. Nous considérons dans cette thèse le problème de la synchronisation trame, de l'estimation du résidu de porteuse et de l'estimation du déphasage. Nous proposons des techniques de synchronisation originales qui sont basées sur le calcul et la minimisation de fonctions du LLR (Log-Likelihood Ratio) du syndrome calculées à partir de la matrice de contrôle de parité du code correcteur d'erreurs. Les résultats des simulations ont montré que les techniques proposées sont très efficaces et leurs performances surpassent celles de plusieurs méthodes existant dans la littérature.

Nous présentons, dans ce manuscrit, une étude expérimentale et théorique de synchronisation entre lasers à semi-conducteurs émettant à 1, 55 µm. Cette synchronisation est réalisée sans l'aide de contre-réaction optique grâce à l'utilisation d'injection optique, c'est-à-dire au couplage unidirectionnel entre deux lasers : le maître et l'esclave. Les différents lasers utilisés sont caractérisés de manière classique (P (I), lambda (I), ...) puis par injection optique afin de déterminer les différentes valeurs des paramètres physiques intrinsèques de ces lasers (dimensions géométriques, indice optique, gain interne, ...). Nous reportons également l'observation expérimentale de multi-excitabilité pour le laser à semiconducteurs injecté. L'impact de la cohérence optique est montré dans le processus de l'injection optique. Des simulations numériques, à partir d'un modèle standard dénommé de Lang et Kobayashi, sont détaillées dans leur différent régime dynamique. Elles montrent un bon accord avec les observations expérimentales, en particulier par l'intermédiaire de cartographies dans l'espace «désaccord-puissance injectée». Ainsi nous mettons numériquement en évidence la présence de larges zones de bistabilité, observées auparavant par Stéphane Blin. Nous présentons, pour la première fois, des études de synchronisation de chaos. Le signal chaotique est ici généré de manière originale, par une première injection optique. La synchronisation est, quant a elle, obtenue grâce à une seconde injection optique. Nous démontrons qu'il est possible d'atteindre expérimentalement des indices de corrélation de 96 %. Nous dressons ensuite numériquement des cartographies de synchronisation de chaos où nous mettons en évidence la présence de zones étendues ou l'indice de corrélation peut-être supérieur à 90 %. Enfin nous terminons par mettre numériquement en évidence et cartographier le phénomène d'anticipation de chaos pour un laser injecté, phénomène obtenu pour des indices de corrélation supérieur à 90 %.

Cette thèse a été réalisée dans le cadre d'un partenariat entre le CRAN et l'entreprise TRANE. Elle propose une méthodologie pour l'intégration et le développement de Systèmes Contrôlés par le Produit(SCP). Celle-ci a vocation de permettre d'implémenter une architecture de contrôle par kanbans et/ou produits « actifs », adaptable aux systèmes de production d'une entreprise. Le premier chapitre de la thèse décrit le contexte industriel. A l'issue de ce chapitre émerge les problèmes de synchronisation de flux de l'entreprise. Le second chapitre présente une étude bibliographique des stratégies existantes de pilotage de flux et apportant donc des éléments de réponse à ces problématiques. Après avoir montré l'apport des systèmes contrôlés par le produit dans la résolution de ceux-ci, ce chapitre montre le besoin de méthodes d'ingénierie pour concevoir un SCP adapté « au plus juste » au système industriel étudié. Le troisième chapitre est consacré à la définition de la problématique scientifique. En réponse à celle-ci, la proposition d'une méthodologie de conception et d'intégration des systèmes contrôlés par le produit est présentée dans le quatrième chapitre. Cette méthodologie s'appuie sur l'approche d'ingénierie système « six-sigmas » pour piloter le projet de conception du SCP par des indicateurs issus des besoins des utilisateurs. L'utilisation de la simulation événementielle permet de concevoir l'architecture la plus pertinente au regard des indicateurs de performance retenus et de valider a priori l'intégration du SCP ainsi conçu dans son environnement. Le dernier chapitre a pour objectif d'illustrer l'approche sur des cas réels d'application.

Proposition d'une méthode dite de positionnement pour la conception d'algorithmes parallèles pour réseaux symboliques composés de cellules programmables. Simulation d'algorithmes symboliques dans le langage Occam, caractérisé par un mécanisme de synchronisation locale. Quelques résultats partiels sur une conjecture a propos du plus long cycle que peut générer séquentiellement un réseau booléen monotone sont présentés