La biométrie se réfère à la reconnaissance automatique des individus. Elle est basée sur leurs caractéristiques physiologiques et/ou comportementales. Le contrôle postural, bien que soit une caractéristique comportementale de l'Homme, n'a pas été bien développée dans le domaine de la biométrie. Le travail mené dans cette thèse repose sur l'analyse des signaux stabilométriques et l'application à la biométrie. Dans un premier volet, une étude de l'information posturale, en particulier le signal stabilométrique, est effectuée à travers des méthodes d'analyses classiques à savoir et l'analyse spatio-temporelle, spectrale et stochastique et à travers aussi deux méthodes de décomposition : la décomposition appelée analyse en composantes principales (ACP) et la décomposition en ondelettes. La méthode ACP, basée sur le modèle additif, permet de décomposer le signal en trois composantes: un signal de tendance, un signal d'excursion et un signal de tremblements. La méthode de décomposition en ondelettes permet de décomposer le signal en trois niveaux de signaux de détail et trois niveaux de signaux d'approximation. Suite à l'étude de la stabilité posturale, l'analyse spectrale et l'analyse de la phase des différentes composantes issues de la ACP et de la décomposition en ondelettes, la comparaison de ces deux méthodes conclut que la méthode ACP est plus appropriée que la décomposition en ondelettes pour analyser le stabilogramme. A partir des méthodes de décomposition et des méthodes d'analyses classiques, des paramètres sont extraits afin d'étudier l'effet de différents facteurs sur la stabilité posturale et sur le déplacement du centre de masse. Ces facteurs sont la vision, la direction, la proprioception, l'âge, le genre, la taille et le poids. Un deuxième volet de ce travail est consacré à l'application biométrique, à partir des paramètres extraits et suite à une analyse statistique ANOVA, ceux qui sont les plus discriminatifs sont utilisés pour identifier des sujets et les classer selon leur âge, genre, poids et taille. Cette application biométrique est effectuée par trois méthodes de classification à savoir, K-ppv, ADL et SVM. Les applications biométriques aboutissent à des taux de reconnaissance respectables dépassant 80%. De ce fait, il est à déduire que l'analyse du contrôle postural est prometteuse dans le domaine de la biométrie / Biometrics refers to automatic recognition of individuals. It is based on their physiological and / or behavioral. The postural control, despite that is a human behavioral characteristic, has not been well developed in the field of biometrics. The work performed in this thesis is based on the stabilometric signals analysis ant biometric application. Firstly, a study of the postural information especially the stabilometric signal is carried out through traditional analysis namely temporal, frequency and stochastic analysis and two decomposition methods named principle components analysis (ACP) decomposition and wavelet decomposition. The ACP method, based on the additive model, allows decomposing the signal into three components: a trend signal, a rambling signal and a trembling signal. The wavelet decomposition method allows decomposing the signal into three levels of detail signals and three signal levels of approximation. Through the study of postural stability, spectral analysis and phase analysis of the different components from the ACP and the wavelet decomposition, the comparison of these two methods concludes that the ACP method is more appropriate than the wavelet decomposition to analyze the stabilogram. From the decomposition methods and classical methods of analysis, several parameters are extracted to study the effect of different factors on postural stability and the center of mass displacement. These factors are named vision, direction, proprioception, age, gender, height and weight. A second aspect of this work is devoted to the application of biometrics, from the extracted parameters and through ANOVA statistic analysis, those that are most discriminative are used to identify subjects and classify them according to age, gender, weight and size. This biometric application is performed by three classification methods namely, K-NN, LDA and SVM. Biometric applications result in respectable recognition rate exceeding 80%. Therefore, it is inferred that the analysis of postural control is promising in the field of biometrics

La crise de 2008 et la récession qui l’a suivie ont modifié le consensus quant à la conduite de la politique économique (notamment monétaire). Elles nous ont rappelé que les déséquilibres financiers peuvent affecter durablement l’activité économique. De plus, elles nous ont montré que les instruments actuels de la politique économique ne garantissent pas toujours la stabilité financière. Ce constat nous invite à reconsidérer la politique monétaire et la régulation financière. Ainsi les politiques macro-prudentielles sont au centre du débat sur la politique économique. De plus, de nouvelles questions émergent à propos de l’influence de la politique monétaire sur la prise de risque des agents économiques. Cette influence est appelée le canal de la prise de risque de la politique monétaire. Dix ans après le début de la crise, les contours d’un nouveau cadre régulatoire visant à la stabilité du système économique et financier sont encore très ambigus. La connaissance quant aux instruments utiles et la manière de les mettre en place pour éviter l’accroissement des déséquilibres reste très limitée. De plus, les coûts économiques de ces instruments sont encore mal connus. En effet, la régulation financière contraint les comportements des agents économiques. Par conséquent, le risque d’imposer des coûts sur l’activité économique liée à la régulation ne peut pas être sous-estimé. De même, la relation entre la politique monétaire et le prix du risque financier est très incertaine. Pourtant, nous pouvons penser que les mesures prises par les banques centrales peuvent affecter les appréciations des risques, et ainsi avoir des conséquences sur la prise de risque des agents économiques. Si tel est le cas, ne pas tenir compte de ce phénomène peut exacerber les cycles d’expansion-récession. L’objectif de cette thèse est d’explorer la stabilité macroéconomique et financière. Mon travail est fondé sur les méthodes et techniques de la macroéconomie dynamique moderne. Concernant les principaux résultats, cette thèse montre l’utilité potentielle des politiques macroprudentielles. Plus particulièrement, elle met en lumière le fait que la régulation financière peut renforcer la résilience financière, réduire la volatilité macro-financière et lisser les fluctuations économiques de façon significative. De plus, cette thèse dévoile qu’une politique monétaire expansionniste peut effectivement générer un excès de confiance parmi les agents économiques, et ainsi augmenter la prise de risque et les déséquilibres financiers. En d’autres termes, mes résultats confirment empiriquement l’existence du canal de prise de risque de la politique monétaire. / The 2008 crisis and the ensuing Great Recession shook the consensus on how to run economic policy. They reminded us that financial imbalances could significantly derail economic activity. In addition, they showed that existing policy tools did not guarantee macro-financial stability; thereby leading to a rethink of monetary policy and financial regulation. Such a reevaluation has prompted a call for macroprudential tools, i.e., those tools intended for limiting systemic risk and ensuring the resilience of the financial sector. Besides, it has raised new questions about monetary policy and its effects on the risk taking behavior of economic agents - the so-called risk taking channel. A decade from the beginning of the crisis, the contours of a new policy framework for economic and financial stability are still very unclear. Knowledge on which regulatory instruments and how to employ them to curb the buildup of imbalances is limited. Neither is much known about the costs of those instruments.Regulatory intervention constraints some behaviors and distorts the allocation of resources. Consequently, the risk of imposing insidious costs on economic growth must not be underestimated. Likewise, very little is known about the relationship between monetary policy and the perception and pricing of risk by market participants. Nonetheless, it is natural to think that the monetary policy stance may affect the risk taking behavior of economic units, by influencing the attitudes towards risk and the assessment of risks. If so, failure by monetary authorities to consider this phenomenon could exacerbate boom bust patterns. The aim of this thesis is to explore the path towards macroeconomic and financial stability. I have basedmy work on the modern dynamic macroeconomic methods and techniques. Specifically, the first essay develops a canonical real business cycle model to assess the macroeconomic consequences of bank capital requirements, arguably the most used prudential tool. The second essay zooms in on the banking sector, and proposes a structural dynamic model with a large number of heterogeneous banks. The model is employed to study the effectiveness of interbank exposure limits. Having analyzed regulatory intervention, the last essay uses time series econometrics to shed some light on the risk taking channel of monetary policy. It is my firm belief that macroeconomics models for financial stability analysis should consider nonlinear patterns such as state dependence, asymmetries and amplification effects. Under unusual conditions like financial booms or credit crunches, economic agents behave differently than during normal times. In other words, the inner workings of the macroeconomy become essentially nonlinear under abnormal circumstances. Therefore, local behavior around the long run equilibrium of the economy is unlikely to contain relevant information about what may happen in exceptional events. In consequence, I study macroeconomic policy exclusively through the lens of nonlinear frameworks and techniques. Regarding the main results, this thesis makes a strong case in favor of macroprudential regulation. I provide clear evidence suggesting that regulatory intervention can be a powerful tool to strengthen financial resilience, reduce economic volatility and smooth business cycles. In addition, this thesis shows that accommodative monetary policy can produce overconfidence among market participants; thereby increasing risk taking and contributing to the buildup of imbalances. In other words, it provides empirical evidence for the existence of a risk taking channel of monetary policy.

Cette thèse porte sur la dynamique de modèles de leucémie myéloïde chronique (LMC). Les modèles qui nous intéressent décrivent les populations de cellules leucémiques dans la moelle osseuse ou le sang, en compétition avec des populations de cellules saines ou avec le système immunitaire. Dans un premier chapitre, nous proposons une version mathématiquement analysable d'un modèle à équations différentielles ordinaires qui décrit l'interaction du système immunitaire avec les cellules leucémiques. Nous caractérisons l'existence d'équilibres et leur stabilité puis nous fournissons une analyse de bifurcation complète en co-dimension 1. Dans un deuxième chapitre, nous confrontons ce modèle à des données cliniques. Dans un troisième chapitre, nous proposons et analysons une version simplifiée d'un modèle d'équations aux dérivées partielles qui décrit la prolifération et la différenciation des cellules souches leucémiques dans la moelle osseuse et l'effet d'un traitement par ITK sur ces cellules. Nous nous intéressons au comportement à long terme des solutions, et à sa dépendance vis à vis du traitement. Dans un quatrième et dernier chapitre, nous nous intéressons à la stabilité des équations différentielles scalaires et autonomes à deux retards, qui apparaissent naturellement dans la modélisation de nombreux phénomènes biologiques ou physiques, comme la LMC / This thesis deals with the dynamics of models of chronic myeloid leukemia (CML). Models of interest describe leukemic cell populations in the bone marrow or in the blood, in competition with healthy cell populations or with the immune system. In a first chapter, we propose a mathematically tractable version of an ordinary differential equation model that describes the interaction of the immune system with leukemic cells. We characterize the existence of steady states and their stability and then we provide a complete bifurcation analysis in co-dimension 1. In a second chapter, we confront this model with clinical data. In a third chapter we propose and analyze a simplified version of a model of partial differential equations that describes the proliferation and differentiation of leukemic stem cells in the bone marrow and the effect of an TKI treatment on these cells. We are interested in the long-term behavior of the solutions, and its dependence on treatment. In a fourth and final chapter, we are interested in the stability of scalar and autonomous differential equations with two delays, which appear naturally in the modeling of many biological or physical phenomena, such as CML

Résumé: Le comportement des turbomachines (pompes, compresseurs) fonctionnant à des conditions hors conception, et particulièrement aux débits partiels, est sujet à des phénomènes d'instabilité qui pourraient affecter leur performance et peuvent être dramatiques pour les machines ou leur environnement. Cette étude se concentre sur la décrochage tournant dans un diffuseur lisse radial. L'objectif est proposer un modèle théorique pour prédire rapidement les caractéristiques de décrochage tournant. Une étude expérimentale est effectuée en premier pour obtenir les caractéristiques de décrochage tournant dans un transparent diffuseur lisse d’une roué radiale. L'effet de décrochage tournant sur la performance du diffuseur est discuté basé sur les mesures de pression statique. Le résultat montre que décrochage tournant amélioré la récupération de la diffuseur pression, et les raisons sont proposes. Basé sur la configuration expérimentale, une analyse de stabilité linéaire qui est construit par l'équation de continuité, l'équation de la quantité de mouvement et les équations de vorticité, est propose. Les caractéristiques expérimentales de décrochage tournant: le nombre et la vitesse de propagation des cellules de décrochage tournant, sont calculés théoriquement. Le taux de croissance dans le modèle linéaire, est proposé pour déterminer la critique condition de décrochage tournant, et le dominant mode de décrochage tournant lorsque différents modes existent par intermittence. La théorique vitesse et pression fluctuations sont tracées pour décrire le débit du diffuseur à l'état de décrochage. Les capacités et les limites de la linéaire stabilité analyse sont conclues par la comparaison entre les résultats théoriques et expérimentaux. Ensuit, une non linéaire stabilité analyse est étendue pour considérer les non linéaires combinaisons qui sont négligées dans le modèle linéaire. L'objectif est donner des corrections (par termes non linéaires) aux résultats linéaires, les conclusions et les discussions sont faites à la fin. / Abstract:The behavior of work-absorbing turbomachines (pumps, compressors) operating at off design conditions, and especially at partial flow rates, is subject to instability phenomena that could affect their performance and can be dramatic for the machines or their environment. This study is focused on the rotating stall in the vaneless diffuser, the objective is to propose a theoretical model to fast predict the characteristics of such an instability. An experimental study is performed first to obtain those characteristics of rotating stall in a transparent vaneless diffuser of a radial impeller. The effect of rotating stall on the diffuser performance is discussed based on the static pressure measurements. The result shows rotating stall improved the diffuser pressure recovery, and the reasons are proposed. Based on the experimental setup, a linear stability analysis which is constructed by the continuity equation, momentum equation and vorticity equations, is proposed. The experimental characteristics of rotating stall: number and propagation velocity of stall cells, are theoretical calculated. The growth rate in the linear model, is proposed to determine the critical stall condition, and the dominant stall mode when different stall modes exist intermittently. The theoretical velocity and pressure fluctuations are also plotted to show the diffuser flow at stall condition. The abilities and limits of the linear stability analysis are concluded through the comparisons between theoretical and experimental results. Based on the linear model, a nonlinear stability analysis is extended to consider the nonlinear combinations which are neglected in the linear model, the aim is to give corrections (from nonlinear terms) to the linear results of rotating stall, the conclusions and discussions are made at the end.

Les cerf-volants existent depuis l'Antiquité, mais leur utilisation comme moyen de récupération de l'énergie éolienne est relativement récente. Pourtant, leur légèreté et leur capacité à aller chercher les vents forts et réguliers en altitude en font un dispositif compétitif pour produire de l'électricité ou pour tracter des navires commerciaux. En effet, un cerf-volant peut espérer produire plus de $10$ kW.m$^{-2}$. Cela implique qu'un cerf-volant de $1000$ m$^2$ pourrait apporter une assistance substantielle (typiquement $20$ $%$) à la propulsion des plus gros cargos actuels. Cette thèse s'intéresse à deux problèmes associés au développement de tels cerf-volants:Comment les faire décoller et atterrir de manière autonome et sans risque de les perdre? L'utilisation de cerf-volants à structure gonflable donne l'avantage d'avoir une aile rigide et légère en vol et compacte lors de son stockage. Pour aider au dimensionnement de ces cerf-volants, nous étudions dans le première partie de la thèse le comportement des structures gonflables soumis à des chargements statiques et dynamiques.Comment s'assurer de son vol stable? Une fois qu'il a décollé, un cerf-volant doit pouvoir rester en l'air. Il apparait cependant que dans certaines conditions, les cerf-volants entrent dans des oscillations de grandes amplitudes avant de tomber au sol. Grâce à des expériences en soufflerie, nous étudions dans la seconde partie de la thèse l'origine de ces oscillations et les conditions à réunir pour les éviter. / Kites exist since ancient times, but their use as wind energy harvesting device is relatively recent. Still, their light weight and ability catch strong and steady winds in altitude make them a competitive mean to generate electricity or to tow commercial ships. Indeed, a kite can typically produce $10$ kW.m$^{-2}$. This implies that a $1000$ m$^2$ kite could provide substantial assistance ($20$ $%$) to the propulsion of the biggest current tankers. This thesis focuses on two issues associated with the development of such kites:How can one perform autonomous take off and landing without the risk of losing them? Kites with inflatable structures take advantage rigidity and lightness during flight and from high compactness during storage. It also allows them to float if they crash on the ocean. To design those kites, we study in the first part of the thesis the behavior of inflatable structures under static and dynamic loadings.How can one achieve a stable flight? Once it takes off, it appears that under certain conditions, the kites undergo large amplitude oscillations that eventually lead to their fall onto the ground. Using wind tunnel experiments, we examine in the second part of the thesis the origin of these oscillations and the conditions which prevent them from occurring.

Ce manuscrit est dédié à l'étude de la stabilité et la stabilisation en temps fini des systèmes dynamiques interconnectés et problème de consensus en temps fini. Après une large introduction, la première partie de ce mémoire se focalise sur la stabilité et stabilisation en temps fini des systèmes dynamiques perturbés et des systèmes dynamiques interconnectés. La deuxième partie de cette thèse est consacrée aux problèmes de : consensus en temps fini, consensus moyen en temps fini et stabilisation en temps fini des systèmes multi-agents. Cette notion a été abordé en ciblant les systèmes dynamiques contrôlés non linéaires et complexes de type avec et sans terme de dérive et affine en la commande. Des protocoles sont mis en exergue résolvant les problèmes de consensus/formation en temps fini entre les états de tels systèmes. De nombreuses applications avec des simulations permettent de confirmer les protocoles proposés. / This manuscript is dedicated to the study of finite time stability and stabilization of interconnected dynamical systems and finite time consensus problem. After a general introduction, the first part of this thesis focuses on finite time stability and stabilization of perturbed systems and interconnected systems. The second part of this thesis is devoted to the problems of: finite-time consensus, average consensus and finite time stabilization of multi-agent systems. This concept has been addressed by targeting non-linear controlled dynamical systems: with and without drift term. Some protocols are proposed to solve the finite time consensus problem. Many applications and simulations are illustrated.

In this thesis we treat two inverse problems concerning the determination of unknown boundary terms. <br />We deal with the stability issue and the reconstruction one as well.

De par leur grande résistance et leur faible poids propre, les pylônes à treillis s’avèrent être une structure de choix pour transporter l’électricité sur les grandes distances qui séparent les lieux de production des centres urbains. Dans la pratique, le design de ces structures se fait généralement par une analyse linéaire élastique en considérant des connexions rotulées et des membrures soumises uniquement à des efforts axiaux. Le manque de précision de cette méthode oblige la réalisation d’essais grandeur réelle pour s’assurer que le pylône est sécuritaire et économique. Cette opération est coûteuse et retarde l’avancement des projets. Le but ultime de ce travail de recherche est de développer une procédure numérique simple et accessible aux ingénieurs de la pratique afin d'améliorer la prédiction de la capacité et du mode de rupture des pylônes à treillis. Au niveau de la modélisation, les cornières ont été modélisées par des éléments poutre de Timoshenko avec gauchissement. Les connexions sont, quant à elles, représentées par des éléments discrets affectés aux extrémités des barres et dont le comportement est linéaire élastique. Les rigidités en translation sont infiniment rigides alors que celles en rotation sont déterminées par une modélisation volumique. Enfin, les excentricités sont prises en compte par des liens rigides entre le centre de gravité et le point d’attache. Du côté de la méthode de calcul, la contrainte critique de flambement élastique F[indice inférieur e] est déterminée par une analyse de flambement linéaire plutôt que par la méthode des longueurs effectives. Ensuite, la résistance de la barre est calculée en suivant la même procédure que les normes. Plusieurs modes sont ainsi analysés de manière à couvrir les différentes configurations d’attache d’une cornière dans un pylône. La méthode ainsi développée a été comparée aux résultats d’essais expérimentaux sur 12 pylônes ainsi qu’aux résultats calculés avec différentes normes de conception. Il en ressort que la méthode prédit bien la résistance et donne des résultats comparables aux normes. Les barres avec un faible élancement comme les membrures jambes sont les mieux prédites. La procédure élaborée permet donc d’augmenter la précision du calcul de la capacité ultime et du mode de rupture des pylônes. Cette amélioration est d’intérêt car elle répond aux besoins de l’industrie des lignes de transport d'électricité, des partenaires industriels du projet et de la chaire de recherche Hydro-Québec/RTE - Structures et mécanique des lignes de transport d'énergie électrique. En effet, elle pourrait éventuellement permettre de diminuer les coûts de construction en réduisant le recours aux essais pleine échelle et en donnant des outils aux ingénieurs pour optimiser leur design. Elle facilitera également la réalisation d’essais hybrides.

Ce travail de thèse sur les milieux poreux est axé sur deux parties. La première concerne l'étude numérique de l'écoulement d'un fluide Newtonien ou non-Newtonien au sein d'un système fluide/poreux. L'approche à un seul domaine qui consiste à écrire l'équation de Navier-Stokes incluant le terme de Darcy-Brinkman-Forchheimer est adoptée dans cette étude. La relation entre le gradient de pression et la vitesse débitante linéaire dans le cas de Darcy où le fluide est Newtonien, est obtenue. Cette relation est étendue dans le cas non-Darcy où le fluide est non Newtonien. L'influence des nombres de Darcy et de Forchheimer sur la structure de l'écoulement est montrée. Dans la seconde partie, une étude de stabilité linéaire et numérique de la convection naturelle de fluides viscoélastiques saturant une couche poreuse horizontale chauffée par un flux constant est réalisée. Une étude d'instabilité primaire et secondaire nous a permis de montrer que pour un fluide Newtonien, la convection monocellulaire perd sa stabilité au profit des rouleaux longitudinaux. Dans le cas des fluides viscoélastiques, on trouve que l'élasticité du fluide induit la sélection des rouleaux transversaux propagatifs. Une solution numérique basée sur un schéma aux différences finies est venue conforter ces résultats analytiques. / The present thesis on porous media concentrates in two parts. The first concerns the numerical study of the flow of a Newtonian or a non-Newtonian fluid within a fluid/porous system. The approach of a single domain, which consists of/in writing the Navier-Stokes equation including the Darcy-Brinkham-Forchheimer term, is chosen in this study. The linear relation between the pressure gradient and the bulk velocity in the Darcy case, for which the fluid is Newtonian, is obtained. This relation is extended to the non-Darcy case, for which the fluid is non-Newtonian. The influence of Darcy and Forchheimer numbers on the structure of the flow is presented. In the second part, linear stability and numerical analysis of the natural convection of viscoelastic fluids saturating a horizontal porous layer heated by a constant flux is performed. A primary and secondary instability study allowed to show that, for a Newtonian fluid, the unicellular convection loses its stability to the benefit of longitudinal rolls. In the case of viscoelastic fluids, the elasticity of the fluid leads to the selection of propagation transverse rolls. A numerical solution based on a finite difference scheme has reinforced these analytical results.

L’analyse et le contrôle de la qualité pharmaceutique suivent des recommandations internationales en évolution constante. Les exigences de pureté et de stabilité des substances actives sont fondamentales pour assurer l’efficacité et la sécurité des médicaments. A ce jour, les approches analytiques développées discriminent les niveaux de qualité physique et chimique des matériaux d’usage pharmaceutique. Une démarche analytique exhaustive permettant d’une part, l’évaluation de la pureté et de la stabilité physico-chimique des substances actives pharmaceutiques, et d’autre part, la corrélation entre les transformations physiques et chimiques, reste à établir. Ce travail est fondé sur l’exploitation des informations de type thermodynamique, cinétique et structural relatives aux transformations susceptibles d’affecter les substances à l’état solide et en solution. La stratégie développée comporte deux axes. Le premier est un axe exploratoire visant à caractériser la réactivité chimique et l’existence de phases solides alternatives constituées par les polymorphes et des hydrates. Le second axe consiste en la combinaison des méthodes d’analyse thermodynamique, spectrale et chimique, pour l’établissement du profil de stabilité de la substance active. Deux substances actives d’origine chimique entrant dans la composition de médicaments orphelins administrés à l’état solide permettent la mise en application de ce travail. / The international recommendations for the quality control of drugs are in continuous improvement. The purity and stability of drug substances is crucial to ensure the efficacy and safety of medicines. Traditional analytical approaches are either physical or chemical oriented. An integrated approach allowing (i) the assessment of purity and stability of drug substances and (ii) the correlation of physical and chemical phenomena are lacking. This work is based on the processing of thermodynamic, kinetic and structural information related to the transformations occurring in solution and in the solid state. The chosen strategy begins with the characterization of chemical reactivity of the drug substance, as well as the research of possible phase transitions to polymorphs and hydrates. A combination of thermodynamic, spectral and chemical analyses is then employed to establish an exhaustive stability profile. Two orphan drugs used in the solid state are examined as cases studies.