Nous assistons aujourd’hui à un développement continu et rapide du Web Structuré, dans lequel les documents (les pages Web) ne sont plus composés que du texte non structuré mais sont centrés sur les données, présentant des contenus structurés et des objets complexes. Ces pages Web sont générées le plus souvent de façon dynamique à partir d’une base de données accessible via des formulaires (Web caché), et sont organisées selon une structure régulière et prédéfinie. Les plates-formes de recherche actuelles ne permettent d’obtenir que des pages en utilisant des méthodes traditionnelles de recherche par des mots-clés, qui sont inadaptées pour interroger le Web structuré. En effet, la recherche par mots-clés est sémantiquement pauvre et ignore les liens structurels existant entre les différents contenus des objets complexes (ex. dans une page Web d’un site commercial, constituée d’une liste de livres, les entités élémentaires “titre” et “auteur” composant chaque “livre” sont présentées selon une disposition qui illustre leurs relations. De nouveaux moyens de recherche sur le Web sont donc nécessaires, pour permettre à l’utilisateur de cibler des données complexes avec une sémantique précise. L’objectif de cette thèse est de fournir des algorithmes efficaces pour l’extraction et la recherche des objets structurées (un livre, un concert de musique, etc.) de façon automatique, à l’aide de méthodes adaptées allant au-delà de la recherche par mots-clés. Nous avons proposé une approche d’interrogation du Web en deux étapes, qui permet à l’utilisateur de décrire le schéma des objets ciblés, de façon souple et précise. Les deux problématiques principales adressées sont : (1) la sélection de sources Web structurées les plus pertinentes pour un schéma fourni par l’utilisateur (c-à-d, contenant les objets, instances de ce schéma), et (2) la construction de wrappers (extracteurs) pour l’extraction des objets complexes ciblés à partir des sources sélectionnées, en exploitant la régularité des structures des pages et la sémantique des données. Notre approche est générique, dans le sens où elle nŠest pas spécifique à des sources ou des objets d’un domaine particulier. Elle a été implantée (système ObjectRunner) et testée sur des sources Web appartenant à des domaines variés. Les résultats obtenus montrent, en particulier, une pertinente élevée au niveau de la sélection de sources et un gain significatif au niveau de la qualité de l’extraction par rapport aux approches existantes. / We are witnessing in recent years a steady growth of the so-called structured Web, in which documents (Web pages) are no longer quasi-textual, but are data-centric, presen-ting structured content, complex objects. Such schematized pages are often generated dynamically by means of formatting templates over a database, possibly using user input via forms (hidden Web). The current Web search platforms allow only to retrieve Web pages by traditional keyword search methods, which are not adapted to query the structured Web. Indeed, keyword search is semantically poor and ignores the existing structural links between various components of complex objects (e.g., in a commercial Web site page, providing book lists, the atomic entities “title” and “author” forming each “book” are displayed in a way that illustrates their relationship. New ways of searching the Web are thus required, in order to enable users to target complex data, with a clear semantics. The main aim of this thesis is to provide effective algorithms for extracting and retrieving structured objects (e.g., a book, a music concert, etc.) automatically, using adapted methods rather going beyond the keyword search ones. We propose a two-phase querying approach of the Web, which allows users to first describe the schema of the targeted objects, in a flexible, lightweight and precise manner. The two main problems we address are : (1) the selection of the most relevant structured Web sources with respect to the schema provided by the user (i.e., containing objects, instances of this schema), and (2) the construction of wrappers for extracting the targeted complex objects from the selected sources, leveraging both the regularity of the pages and the semantics of the data. Our approach is generic, in the sense that it can be applied to any domain and schema for complex objects. It has been implemented in the ObjectRunner system, and tested extensively. The experimental results show high source-selection relevance and significant improvements over existing techniques in terms of extraction precision.

L'activité des établissements de santé est complexe du fait des nombreux services de soins, de la multiplicité des intervenants comme des métiers, des compétences et des procédures de soins qui accompagnent chaque pathologie. <br />Les contraintes sont de plus en plus strictes, d'ordre médical, humain, éthique ou social mais aussi d'ordre financier, réglementaire ou même politique. Les situations nouvelles, parfois méconnues ou même inattendues peuvent entraîner l'apparition de risques et de dommages à la fois au patient (événements iatrogènes) et aux services concernés, impactant la performance. Pour y faire face, les établissements tentent de mettre en place une organisation qui correspond de plus en plus à celle des systèmes industriels plaçant le client au centre des préoccupations. Cependant, le parallèle et la transposition globale d'outils industriels s'avèrent difficile. <br />Notre travail de doctorat portera sur un processus incontournable dans un établissement de soins : le circuit du médicament. Au travers du management des risques iatrogènes, l'évaluation et l'amélioration de sa performance seront recherchées, d'abord sous forme de modèle puis en application concrète au niveau d'un centre hospitalier universitaire (CHU Nice).

Dans cette thèse, nous abordons les problèmes de la transmission et du traitement de l'information par les assemblées de neurones, du point de vue de l'approche inter-disciplinaire des systèmes complexes en nous référant principalement aux formalismes de la théorie de l'information et de la théorie des systèmes dynamiques. Dans ce contexte, nous nous focalisons sur les mécanismes de représentation de l'information sensorielle par les activités neuronales à travers le codage neuronal. Nous explorons la structure de ce code, à plusieurs échelles grâce à l'étude de différents signaux électrophysiologiques issus de populations de neurones (signaux unitaires, LFP et EEG). Sur le plan méthodologique, nous avons implémenté différents indices permettant d'extraire objectivement l'information des activités neuronales, mais également d'en caractériser la dynamique sous-jacente à partir de séries temporelles de taille finie (le taux d'entropie). Nous avons également étudié un indicateur peu utilisé (le taux d'information mutuelle), qui permet de quantifier l'auto-organisation et les relations de couplage entre deux systèmes. Grâce à des approches théoriques et numériques, nous analysons les propriétés caractéristiques de ces indices et proposons leur utilisation dans le cadre de l'étude des systèmes neuronaux. Ce travail permet de caractériser la complexité de différentes activités neuronales associées aux dynamiques de transmission de l'information. / In this thesis, we address the problem of transmission and information processing by neuronal assemblies, in terms of the interdisciplinary approach of complex systems by referring mainly to the formalisms of information theory and dynamical systems. In this context, we focus on the mechanisms underlying sensory information representation by neuronal activity through neural coding. We explore the structure of this code under several scales through the study of different neuronal population electrophysiological signals (singel unit, LFP and EEG). We have implemented various indices in order to extract objectively information from neural activity, but also to characterize the underlying dynamics from finite size time series (the entropy rate). We also defined a new indicator (the mutual information rate), which quantifies self-organization and relations of coupling between two systems. Using theoretical and numerical approaches, we analyze some characteristic properties of these indices and propose their use in the context of the study of neural systems. This work allows us to characterize the complexity of different neuronal activity associated to information transmission dynamics.

Le travail aborde la modélisation et l’analyse de systèmes complexes, caractérisés, dans un cadre incertain et évolutif, par de nombreuses interactions entre composants. Dans un cadre de gestion des risques, le travail vise à créer un modèle causal spatio-temporel pour l’explication et la probabilisation de certains événements redoutés à des fins de diagnostic et de pronostic. Le travail de modélisation est basé sur l’approche bayésienne et, plus particulièrement, sur les Réseaux Bayésiens (RB). Dans l’optique de considérer des systèmes de grande taille et de représenter leur complexité spatio-temporelle, leur caractère multiéchelles et incertain dans un cadre dynamique, l’idée de ce travail est alors d’étendre le concept des Réseaux Bayesiens Dynamiques (RBD) et d’utiliser le paradigme Orienté Objet pour l’appliquer aux réseaux bayésiens. Dans leur forme actuelle, les réseaux bayésiens orientés objet permettent de créer des instances réutilisables mais non instanciables. En d’autres termes, cela implique que l’objet généré est susceptible d’être appelé plusieurs fois dans la construction d’un modèle mais sans pour autant que ces paramètres (tables de probabilités marginales ou conditionnelles) ne soient modifiés. Ce travail de thèse vise à combler cette lacune en proposant une approche structurée permettant de construire des grands systèmes à base d’objets (caractérisés par des réseaux bayésiens simples) dont les paramètres peuvent être actualisés en fonction de l’instant ou du contexte de leur appel et de leur utilisation. Ce concept est concrétisé sous la forme de Réseaux Bayésiens Multidimensionnels par leur propension à combiner plusieurs dimensions qu’elles soient spatiales ou temporelles.

La diffusion dans l'espace géographique est l'expression d'une grande variété de logiques en interactions : logiques spatiales, logiques sociales et logiques économiques. Celles-ci coexistent et s'exercent à partir d'individus qui interagissent de manière répétitive. La simulation multi-agents permet la modélisation de ces processus dynamiques et offre alors la possibilité d'explorer de manière déductive les conséquences de nos théories et de tester la validité de nos hypothèses. L'intérêt d'une telle approche pour l'explication en géographie est argumenté d'un point de vue théorique, par l'exposé du corpus théorique de ces nouvelles méthodes et des bénéfices de leur transfert en sciences humaines et sociales, et d'un point de vue empirique, par l'étude de la diffusion des subventions à l'herbage en Suède du sud.

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur la tolérance aux défauts dans le cas des systèmes linéaires. Les moyens de communication numériques sont utilisés dans le cadre de la mise en oeuvre d'une architecture de commande tolérante aux défauts pour des systèmes complexes. Une coopération entre les modules de commande/diagnostic assure la tolérance à certains types de défauts qui affectent le système. La commande des systèmes est traditionnellement réalisée à partir d'un calculateur central qui collecte l'ensemble des informations relevées sur le procédé, puis les traite pour élaborer un ensemble de commande qui est appliqué au procédé. Avec le développement des systèmes commandés en réseaux (Networked Control System) et des systèmes embarqués, l'architecture des systèmes s'oriente vers une distribution des algorithmes de commande et de diagnostic. On se propose d'aborder le problème de la conception des stratégies de distribution de diagnostic/commande et de coopération des tâches de commande entre les sous-contrôleurs associés à chaque sous-système qui composent le système complexe et de prendre en compte les défauts des actionneurs et de capteurs affectant les sous-systèmes. Il s'agit alors d'élaborer une stratégie de commande coopérative visant à compenser les effets des défauts affectant le système. Les commandes locales sont des commandes prédictives à base de modèle (MPC : Model Predictive Control). Une analyse de stabilité a été faite en prenant en considération la défaillance du réseau de communication.

L'objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure compréhension des processus de décision dans les systèmes complexes, en analysant comment les interventions systémiques produisent des changements dans le processus décisionnel mis en œuvre par les individus. Plus précisément, la recherche consiste à analyser les effets potentiels de l'utilisation d'un modèle systémique par les décideurs, tant sur les activités constitutives du processus de décision, que sur ses dimensions, tout en prenant en considération les déterminants susceptibles d'exercer une influence. Elle s'appuie sur une expérimentation basée sur un cas décisionnel simulé, qui porte sur le système de la propriété intellectuelle des innovations biotechnologiques : les sessions expérimentales consistent en des entretiens menés auprès de décideurs politiques et l'intervention systémique concerne l'utilisation d'un modèle de simulation par la dynamique des systèmes. Les résultats suggèrent : 1) une progression multiple, cumulative, conjonctive et récurrente ; 2) une démarche décisionnelle incrémentale, à multiples perspectives et créative ; 3) une multiplicité d'acteurs impliqués, ayant des intérêts et des rôles diversifiés ; 4) des rationalités politique, limitée, contextuelle, voire sociocognitive. De plus, les résultats montrent qu'en situation d'intervention systémique, les décideurs tendent à considérer plus d'éléments d'analyse et de disciplines scientifiques lors de leur analyse décisionnelle, et à impliquer plus d'acteurs tant à l'interne qu'à l'externe.

L'objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure compréhension des processus de décision dans les systèmes complexes, en analysant comment les interventions systémiques produisent des changements dans le processus décisionnel mis en oeuvre par les individus. Plus précisément, la recherche consiste à analyser les effets potentiels de l'utilisation d'un modèle systémique par les décideurs, tant sur les activités constitutives du processus de décision, que sur ses dimensions, tout en prenant en considération les déterminants susceptibles d'exercer une influence. Elle s'appuie sur une expérimentation basée sur un cas décisionnel simulé, qui porte sur le système de la propriété intellectuelle des innovations biotechnologiques: les sessions expérimentales consistent en des entretiens menés auprès de décideurs politiques et l'intervention systémique concerne l'utilisation d'un modèle de simulation par la dynamique des systèmes. Les résultats suggèrent: 1) une progression multiple, cumulative, conjonctive et récurrente; 2) une démarche décisionnelle incrémentale, à multiples perspectives et créative; 3) une multiplicité d'acteurs impliqués, ayant des intérêts et des rôles diversifiés 4) des rationalités politique, limitée, contextuelle, voire sociocognitive. De plus, les résultats montrent qu'en situation d'intervention systémique, les décideurs tendent à considérer plus d'éléments d'analyse et de disciplines scientifiques lors de leur analyse décisionnelle, et à impliquer plus d'acteurs tant à l'interne qu'à l'externe.

Le changement de paradigme qui a actuellement lieu en foresterie constitue une formidable opportunité pour l'introduction de nouvelles idées et concepts pour la compréhension et l'aménagement forestier. Notamment, le développement de l'aménagement écosystémique, qui implique la compréhension des systèmes et l'adaptabilité de l'aménagement, entraîne un ensemble de nouveaux questionnements et le développement d'un ensemble d'outils permettant de quantifier leurs différents impacts. Les indicateurs des effets de l'exploitation sur les systèmes forestiers sont généralement basés sur la diversité spécifique et la structure de la population d'arbres. Ces métriques, tout en étant de bons indicateurs de la sévérité des perturbations, sont toutefois insuffisantes pour rendre compte de leur impact sur la structure et le fonctionnement du système dans son ensemble. D'autre part, les travaux touchant à la compréhension des systèmes complexes se développent de plus en plus en écologie. Ces systèmes sont décrits comme des systèmes adaptatifs, caractérisés par des dynamiques non-linéaires, émergeants des interactions entre de multiples agents. Ces systèmes, et l'imprédictibilité de leur dynamique, ont motivé le développement d'une approche intégrative permettant de représenter leurs propriétés et patrons émergents. L'introduction des théories et méthodes issues de la complexité en écologie forestière permettrait d'approcher les systèmes de manière plus intégrative et notamment d'exploiter mieux l'information contenue dans les patrons spatiaux. Le travail de thèse présenté ici a pour objectif général de contribuer à l'introduction de ces méthodes dérivées de l'étude des systèmes complexes. Pour cela, nous avons exploré deux approches bien distinctes mais complémentaires des systèmes complexes. Tout d'abords, nous proposons d'exploiter la théorie des réseaux en écologie de manière à intégrer une compréhension des forêts au travers des interactions qui les structurent (chapitre 1). Cette approche pourrait de surcroît être utilisable pour l'aménagement forestier puisqu'elle permet d'identifier les éléments et processus les plus important pour l'ensemble du système et donc de développer des méthodes adaptées à leur conservation. D'autre part, l'étude de ce type de réseau d'interactions se base sur la compréhension des déterminants des patrons de distributions des structures forestières. Cette approche se situe directement dans la lignée des méthodes en écologie du paysage, tout en intégrant encore plus les nouveaux outils de mesure de patrons (photographie numérique, LIDAR, satellite) et donc l'étude des patrons formés par les systèmes forestiers mais détachés de l’inventaire des individus. D'autre part, mais toujours dans l'objectif de développer l'exploitation de l'information contenue dans les patrons spatiaux, nous avons mis en pratique une méthode de mesure directe de la complexité des patrons dans les photographies numériques (chapitres 2 et 3). Cette méthode permet de quantifier la complexité des patrons émergents des communautés forestières, sans avoir besoin d'en inventorier tous les individus. Nous avons particulièrement vérifié si le lien entre complexité et hétérogénéité structurelle ou diversité spécifique qui est communément fait dans la littérature est réellement valide, et donc si l'inventaire de l'hétérogénéité et de la diversité des structures pouvait réellement servir d'indicateur de complexité (chapitre 2). Nos conclusions indiquent que l'hétérogénéité et la complexité sont en fait négativement reliées. En réalité, les systèmes les plus hétérogènes tendent à former des patrons réguliers puisque la végétation remplie tout l'espace disponible. Nous avons également noté grâce à ce travail que la mesure directe des patrons dans les photographies numériques intègre également les patrons formés par lumière. Cet aspect de notre mesure de complexité nous parait extrêmement intéressant dans le cadre du développement de méthodes pour le suivi de l'aménagement écosystémique. Justement, notre cadre de travail au sein du projet TRIADE nous a également permis de tester notre méthode dans un contexte opérationnel de coupes écosystémiques (chapitre 3). Différentes intensités de coupes partielles sont ainsi comparées à des forêts secondaires et matures pour vérifier si ces méthodes de coupe sont propres à maintenir ou promouvoir la complexité des systèmes perturbés. D'après nos résultats, il apparaît que les coupes partielles sont finalement plus complexes que les forêts fermées. En fait, la relation entre l'ouverture de la canopée (utilisée comme indicateur de perturbation) et la complexité des patrons démontre que «l'hypothèse des perturbations intermédiaires» (Intermediate Disturbance Hypothesis) serait applicable pour la prédiction des patrons de complexité : les systèmes les moins perturbés et les systèmes les plus perturbés sont plus réguliers que ceux soumis à des perturbations modérées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Complexité, Patrons spatiaux, Réseaux, Forêt boréale mixte, Mean Information Gain, Aménagement écosystémique, Structure, Diversité, Hétérogénéité.

La thèse porte sur le développement d'une nouvelle approche pour améliorer la performance des projets d'une organisation. Cette approche est basée sur un modèle conceptuel donnant une représentation cognitive permettant à l'organisation de construire et d'adapter les éléments ayant un impact dans la performance des projets. Le modèle est formé de trois parties. Les principes sont les préalables auxquels doivent adhérer les dirigeants de l'organisation et les personnes ayant des activités de coordination. Les concepts sont des définitions, idées et représentations mentales servant de bases au modèle. Les domaines de progression sont formés de problématiques et sous-problématiques qu'il convient de parcourir de manière équilibrée. Ce modèle a été décliné en une méthode destinée aux organisations entreprenant de manière régulière des projets internes. La durée de la thèse n'a permis de tester la méthode dans des conditions réelles.