Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cette thèse traite des nouvelles technologies de surveillance appliquées au stockage des grains en silos. Les céréales représentent depuis les premiers regroupements sédentaires l’aliment principal pour l’Homme comme pour le bétail. Les récoltes sont saisonnières et leur stockage est donc une nécessité vitale pour une population mondiale qui compte actuellement 7,2 Mds d'habitants et qui en comptera 9 Mds en 2050. Dans cette problématique autour de la surveillance des silos, les insectes représentent les premiers ravageurs de grain après récolte, ce qui entraîne des pertes considérables pouvant atteindre dans certains cas jusqu’à 10% de la production. Plusieurs techniques et méthodes ont été développées et mises en pratique afin de faire face au danger que représentent ces ravageurs. La méthode la plus répandue est l’utilisation des insecticides chimiques de synthèse dont la dangerosité, impactant tant sur la santé humaine que sur l'environnement, est plus qu'évidente. Ce travail de thèse s'inscrit dans un programme coopératif, nommé ECOSILO, dont l'objectif majeur est de concevoir et de prototyper des solutions alternatives écologiques à l'utilisation systématique et massive de produits insecticides. Il s'agit donc d'une démarche largement pluridisciplinaire dans laquelle nous avons eu en charge d'imaginer un système complet de surveillance : détection au plus tôt des infestations et commande automatique de la diffusion d'attractifs puis d'insecticides. Notre proposition est fondée sur une logique de protection intégrée et privilégie la prévention et la détection précoce d'éventuelles infestations, ce afin de préserver les stocks et d'éviter d'atteindre un stade de perte économique trop élevé. Son originalité fondamentale réside dans la proposition d'un modèle prédictif du développement de l'infestation qui consiste à coupler un modèle thermique du silo avec un modèle biologique décrivant la croissance des insectes. Il est ainsi possible, avec l'appui de données complémentaires météorologiques, d'anticiper le développement des insectes et de lancer des alarmes préventives. Cette solution est accompagnée de développements électroniques et informatiques plus spécifiques de la surveillance continue des silos : un système de détection à l'entrée des silos ; une surveillance sur la partie haute du tas de grain la plus chaude ; une surveillance du tas de grains dans toute sa hauteur. Ces développements mettent en œuvre des modes de détections multiples (température, humidité, sonde acoustique, CO2). Toutes ces contributions techniques sont intégrées sous la forme d'un système complet de surveillance équipé d'une interface utilisateurs qui répond aux exigences du projet global ECOSILO. Les vérifications fonctionnelles ont été réalisées en laboratoire et sur site réel. Nous concluons sur les perspectives ouvertes par ce travail. / This thesis deals with new monitoring technologies applied to grain storage in silos. Since the first sedentary groups, cereals have been accounted as the main food for humans, as well as for livestock. The crops are seasonal and storage is a vital necessity for the world population, which currently has 7.2 billion inhabitants and will reach 9 billion in 2050. In this problematic around monitoring of silos, insects represent the first grain postharvest pest, causing considerable losses in some cases up to 10% of the production. Several techniques and methods have been developed and implemented in order to face the danger of these pests. The most common method is the use of synthetic chemical insecticides, which have an obvious negative effect on both, human health and the environment. This work is part of a cooperative program named ECOSILO, whose main objective is to design and create prototype ecological alternatives to the systematic and massive use of insecticides. This is therefore a largely multidisciplinary approach, in which we were in charge to conceptualize a comprehensive monitoring system to detect infestations early and automatically control of the attractive and insecticides spreading. Our proposal is based on logic of IPM and focuses on the prevention and early detection of possible infestations, in order to preserve stocks and to avoid reaching high level of economic loss. Its fundamental originality lies in the proposition of a predictive model of the development of the infestation, which consists of coupling a thermal model of the silo with a biological model describing insect growth. Thus, it is possible, with additional weather data support, to anticipate the development of insects and initiate preventive alarms. This solution is accompanied by more specific electronic and computer monitoring developments in silos: a detection system at the entrance of silos; a supervision of the top of the heap of grain which is the hottest; Monitoring of the heap of grain in its entire height. These developments are implementing multiple detection modes (temperature, humidity, acoustic probe, CO2). All these technical contributions are incorporated in the form of a comprehensive monitoring system with a user interface that meets the requirements of the overall project ECOSILO. The functional checks have been performed in laboratory and actual site. We conclude on the perspectives opened by this work.

Certains médicaments agissant sur le système nerveux central ont comme particularité d'entraîner parfois des troubles de l'abus et de la dépendance. Ces effets indésirables sont étudiés avant la mise sur le marché du médicament, lors des essais cliniques et non cliniques. Cependant, l'abus est un phénomène plurifactoriel, influencé par des facteurs liés à la substance, individuels et environnementaux. Ces déterminants ne peuvent pas être pris en compte avant la mise sur le marché du médicament et rendent essentielle la surveillance de l'abus de médicaments après la mise sur le marché, par l'intermédiaire notamment d'études pharmacoépidémiologiques. Une surveillance efficace de l'abus de médicament implique de comprendre les déterminants de l'abus et ses mécanismes sous-jacents. L'objectif de ce travail de thèse est donc d'analyser des déterminants de l'abus en utilisant des approches pharmacoépidémiologiques. Le premier travail a été d'établir un état des lieux des systèmes de surveillance de l'abus de médicaments en France et à l'étranger (publication n°1). Nous avons par la suite utilisé une enquête en population auprès des patients fréquentant des centres de soins spécialisés pour les usagers de drogues, afin d'étudier l'impact de la mise sur le marché de génériques de la Buprénorphine Haut Dosage (BHD) sur l'abus de BHD (publication n°2). Cette étude nous a permis d'analyser l'influence de la formulation sur l'abus de médicaments. L'exploration de la localisation géographique comme déterminant de l'abus n'a jamais été réalisée en France. / Some central nervous system medications sometimes lead to abuse or dependence. These adverse effects are assessed using premarketing studies such as clinical trials and non clinical studies. However, abuse is influenced by many factors, substance-related, individual and environmental. These factors could not be taken into account in premarketing studies. Thus, postmarketing surveillance of prescription drug abuse, using in particular pharmacoepidemiologic studies is essential. An efficient postmarketing surveillance requires the comprehension of abuse-related factors and underlying mechanisms. The purpose of this work was to analyse prescription drug abuse factors using pharmacoepidemiological approaches. The first part of this work was an overview of postmarketing surveillance systems dedicated to prescription drug abuse in France and in foreign countries (publication n°1). Then, we used a survey in population of patients seen in care centres dedicated to drug users in order to assess the impact of buprenorphine maintenance generic introduction on buprenorphine maintenance abuse (publication n°2). This study allows to observe the influence of the formulation on prescription drug abuse. The factors related to geographic area have never been explored in France, at our knowledge. Therefore, we studied geographic variations of prescription opioid abuse in three regions of southern France, Provence-Alpes-Côte d'Azur-Corse, Rhône-Alpes and Midi-Pyrénées using a pharmacoepidemiologic approach based on prescription drug reimbursement database, the doctor shopping method (publication n°3).

Le réticulum endoplasmique (RE) est le premier compartiment intracellulaire traversé par la voie de sécrétion des protéines. Au sein de cet organite, les protéines destinées à la sécrétion, à la membrane ou les protéines résidentes de la voie de sécrétion acquièrent une conformation native, et subissent une multitude de modifications post-traductionnelles incluant la glycosylation et la formation de ponts disulfures intra et intermoléculaires. Généralement, seules les protéines bien conformées sont véhiculées hors du RE grâce à un système de surveillance très fin dont le rôle est de vérifier la conformation correcte des protéines, de retenir les protéines mal conformées jusqu’à ce qu’elles atteignent une conformation adéquate ou de les adresser à la dégradation. Malgré le nombre important de protéines traversant la voie de sécrétion et de pathologies affectant le processus de repliement, seul un petit nombre de protéines ont été décrites dans le système de surveillance du RE et le système de repliement/dégradation qui lui est associé. Au cours de ma thèse, j’ai participé à la mise en place d’une stratégie expérimentale permettant d’isoler des facteurs impliqués dans le système de surveillance du repliement des protéines. Cette méthodologie nous a permis d’identifier et de caractériser la protéine AGR2 (Anterior Gradient 2), un membre putatif de la famille des Protein Disulfide Isomerase (PDI) qui semble interagir très précocement avec les polypeptides en voie de synthèse. Les résultats de notre étude fonctionnelle suggèrent qu’AGR2 joue un rôle dans l’homéostasie basale du RE et intervient spécifiquement dans la régulation de la dégradation des protéines mal conformées. L’étude du rôle moléculaire ce nouvel acteur du système de surveillance du RE pourrait permettre de progresser dans la compréhension de ce processus crucial pour l’homéostasie cellulaire. / The Endoplasmic Reticulum (ER) is the first intracellular compartment encountered by secretory proteins. In this organelle, secretory proteins and integral membrane proteins acquire their correct conformation and undergo many post-translational modifications such as N-glycosylation or disulfide bond formation. To ensure that proteins are properly folded, the ER has evolved a quality control system achieving surveillance on the protein folding status. Partially folded or misfolded proteins are not allowed to escape this compartment and remain in the ER or are taken in charge by the degradation machinery. About one third of the genome products mature in the ER, however thus far an apparently small number of quality control actors have been identified as being responsible for the survey of these proteins’s conformation. The importance of understanding principles regulating this mechanism is highlighted by the number of protein-misfolding human diseases. During my PhD thesis, I participate to a study aiming at discovering novel constituents of the ER quality control system. Our approach led to the identification and the characterization of Anterior Gradient 2 protein (AGR2) a potential member of the PDI-like family that interacts with nascent translocating polypeptides. The results of a functional study show that AGR2 is implicated in basal ER homeostasis and participates in the quality control capacity of the ER by specifically regulating the degradation of terminally misfolded proteins.

L'étude des signes précurseurs d'un effondrement brutal au-dessus de cavités souterraines, dont le recouvrement est caractérisé par la présence d'un banc massif et raide, est un problème majeur pour la sécurité publique. Aussi, pour progresser dans la compréhension et l'évolution des mécanismes mis en jeu, une cavité saline, située dans le NE de la France, a été suivie en temps réel, entre 2004 et 2009, jusqu'à son effondrement. Celle-ci a été exploitée par dissolution, jusqu'à atteindre une dimension critique (de l'ordre de 180 m) sous un recouvrement de 180 m, armé d'un banc raide de Dolomie situé à 120 m de profondeur.Un système de mesures multi-paramètres haute résolution visait à caractériser les signes précurseurs ainsi qu'à suivre l'effondrement lui-même. Il comprenait des dispositifs à la fois géotechniques et géophysiques, dont des mesures de nivellement de surface et un réseau permanent d'écoute microsismique. Ce dernier, dont les données font l'objet principal de cette thèse, était constitué de neuf sondes équipées de géophones 40 Hz (5 unidirectionnels et 4 tridirectionnels), réparties autour et à l'aplomb de la cavité, dont une dans le banc raide.L'évolution de la cavité a été marquée par deux épisodes majeurs d'activité microsismique :- au printemps 2008, la reprise de la dissolution dans la cavité a engendré l'apparition de crises répétées avec plusieurs milliers d'événements en quelques jours, traduisant un changement de régime microsismique, marqueur de l'instabilité de la cavité ;- en février 2009, suite à ces observations, l'exploitant a décidé de provoquer l'effondrement, par le rabattement intensif de saumure dans la cavité. Pendant les trois jours d'opération, plus de 30000 événements ont été enregistrés (sur 60000 depuis 2004).L'étude de la signature des événements apporte des renseignements essentiels pour la surveillance opérationnelle et la discrimination de ces deux périodes. En particulier, alors que les valeurs maximales atteintes en amplitude, énergie au capteur et fréquence fondamentale apparente, sont assez stables au cours des crises, les sauts marqués durant l'effondrement, permettent de présumer de son imminence. L'évolution de la distribution des microséismes en termes d'énergie libérée et d'occurrence, calculée de manière similaire à la loi de Gutenberg-Richter, bien que souvent difficile à interpréter, a pu être associée à des hausses du niveau piézométrique, ainsi qu'à de petites accélérations de l'affaissement mesuré en surface. Pendant la période d'effondrement, le nombre d'événements microsismiques augmente en suivant une loi en puissance.La localisation des microséismes a nécessité la mise en place d'une stratégie adaptée pour garantir la qualité et l'homogénéité des résultats (sélection des enregistrements, calibrage, étude paramétrique).Cependant, l'utilisation d'un modèle de vitesse constant sur toute la période s'est révélé impossible, compte tenu de l'évolution rapide et permanente du milieu. Il a donc été entrepris d'établir des modèles de vitesse différents en fonction des périodes d'évolution de la cavité.Les distributions spatio-temporelles des foyers ainsi localisés montrent l'existence de structures préférentielles de rupture et souligne le rôle majeur du banc raide.Croisées avec les autres mesures acquises sur le site, ces résultats ont permis d'établir un scénario probable d'évolution de la cavité et de proposer quelques recommandations pour la surveillance opérationnelle / The study of the precursory signs of a brutal collapse above underground caverns, with an overburden characterized by the presence of a massive and stiff bench, is a major problem for public safety. Thus, to progress in the comprehension and the evolution of the concerned mechanisms, a salt cavern, located in the NE France, was monitored in real-time, since 2004 to 2009, until its collapse. This cavern was mined by solution, until reaching its critical dimension (about 180 m) under a covering of 180 m thick, armed with a stiff Dolomite bench located at 120 m of depth.A multi-parameter high resolution monitoring system aimed at characterizing the precursory signs and following collapse itself. It included both geotechnical and geophysical devices as surface leveling measurements and a permanent microseismic network. This one, which data are the principal subject of this thesis, consisted in nine probes equipped with 40 Hz geophones (5 1D and 4 3D), distributed around and directly below the cavern, including one located in the stiff bench.The evolution of the cavern was marked by two major episodes of microseismic activity:- at the beginning of spring 2008, the dissolution restart in the cavern which caused repeated crisis with several thousand events in a few days, this represent a change in the microseismic regime and marked the cavern instability;- in February 2009, following these observations, the owner decided to trigger the collapse by intensive brine pumping in the cavern. During the three days of the operation, more than 30,000 events were recorded (against 60,000 since 2004).The study of the event signature provides essential information for operational monitoring and the discrimination of these two periods. Particularly, while maximal values reached in amplitude, energy and apparent fundamental frequency are quite stable during the 2008 episodes, the rises of this values are important during the collapse period (prior to the peak of activity), allowed us to suppose its imminence. The evolution of the microseism distribution in terms of energy released and occurrence, calculated similarly to the Gutenberg-Richter law, although often difficult to interpret, has been associated with piezometric level rises, and with small accelerations of surface subsidence. During the collapse, the microseismic activity acceleration follows a power law.Microseisms location required the establishment of an appropriate strategy to ensure the quality and the consistency of the results (record selection, calibration, parametric analysis). However, the use of a constant velocity model over all the period was impossible due to the fast and permanent evolution of the environment. Thus, several models were used, according to the a priori known cavern evolution.The event spatiotemporal distributions, thus located, revealed the existence of preferential failure structures and highlight the role of the stiff bench, located at 120 m depth

La France connaît un vieillissement de sa population sans précédent. La part des séniors s’accroît et notre société se doit de repenser son organisation pour tenir compte de ce changement et mieux connaître cette population.De nombreuses cohortes de personnes âgées existent déjà à travers le monde dont quatre en France et, bien que la part de cette population vivant dans des structures d’hébergement collectif (EHPAD, cliniques de soins de suite) augmente, la connaissance de ces seniors reste lacunaire.Aujourd’hui les groupes privés de maisons de retraite et d’établissements sanitaires comme Korian ou Orpéa s’équipent de grandes bases de données relationnelles permettant d’avoir de l’information en temps réel sur leurs patients/résidents. Depuis 2010 les dossiers de tous les résidents Korian sont dématérialisés et accessibles par requêtes. Ils comprennent à la fois des données médico-sociales structurées décrivant les résidents et leurs traitements et pathologies, mais aussi des données textuelles explicitant leur prise en charge au quotidien et saisies par le personnel soignant.Au fil du temps et alors que le dossier résident informatisé (DRI) avait surtout été conçu comme une application de gestion de base de données, il est apparu comme une nécessité d’exploiter cette mine d’informations et de construire un outil d’aide à la décision destiné à améliorer l’efficacité des soins. L’Institut du Bien Vieillir IBV devenu entretemps la Fondation Korian pour le Bien Vieillir a alors choisi, dans le cadre d’un partenariat Public/Privé de financer un travail de recherche destiné à mieux comprendre le potentiel informatif de ces données, d’évaluer leur fiabilité et leur capacité à apporter des réponses en santé publique. Ce travail de recherche et plus particulièrement cette thèse a alors été pensée en plusieurs étapes.- D’abord l’analyse de contenu du data warehouse DRI, l’objectif étant de construire une base de données recherche, avec un versant social et un autre de santé. Ce fut le sujet du premier article.- Ensuite, par extraction directe des informations socio-démographiques des résidents dès leur entrée, de leurs hospitalisations et décès puis, par un processus itératif d’extractions d’informations textuelles de la table des transmissions et l’utilisation de la méthode Delphi, nous avons généré vingt-quatre syndromes, ajouté les hospitalisations et les décès et construit une base de données syndromique, la Base du Bien Vieillir (BBV) . Ce système d’informations d’un nouveau type a permis la constitution d’une cohorte de santé publique à partir de la population des résidents de la BBV et l’organisation d’un suivi longitudinal syndromique de celle-ci. La BBV a également été évaluée scientifiquement dans un cadre de surveillance et de recherche en santé publique au travers d’une analyse de l’existant : contenu, périodicité, qualité des données. La cohorte construite a ainsi permis la constitution d’un outil de surveillance. Cet échantillon de population a été suivi en temps réel au moyen des fréquences quotidiennes d’apparitions des 26 syndromes des résidents. La méthodologie d’évaluation était celle des systèmes de surveillance sanitaire proposée par le CDC d’Atlanta et a été utilisée pour les syndromes grippaux et les gastro entérites aiguës. Ce fut l’objet du second article.- Enfin la construction d’un nouvel outil de santé publique : la distribution de chacun des syndromes dans le temps (dates de transmissions) et l’espace (les EHPAD de transmissions) a ouvert le champ de la recherche à de nouvelles méthodes d’exploration des données et permis d’étudier plusieurs problématiques liées à la personne âgée : chutes répétées, cancer, vaccinations et fin de vie. / French population is rapidly aging. Senior citizens ratio is increasing and our society needs to rethink its organization, taking into account this change, better knowing this fast growing population group.Even if numerous cohorts of elderly people already exist worldly with four in France and, even as they live in growing numbers in nursing homes and out-patient treatment clinics, knowledge of this population segment is still missing.Today several health and medico-social structures groups as Korian and Orpéa invest in big relational data bases enabling them to get real-time information about their patients/residents. Since 2010 all Korian residents’ files are dematerialized and accessible by requests. They contain at the same time, structured medico-social data describing the residents as well as their treatments and pathologies, but also free-textual data detailing their daily care by the medical staff.Through time and as the computerized resident file (DRI) was mainly conceived as a data base management application, it appeared essential to mine these data and build a decision-making tool intended to improve the care efficiency. The Ageing Well Institute becoming meanwhile the Korian Ageing Well Foundation chose then, working in a private/public partnership, to finance a research work intented to better understand these datas’ informative potential, to assess their reliability and response to public health threats. This research work and this thesis were then designed in several steps:- First, a content analysis of the data warehouse DRI, the objective being to build a research data base, with a social side and a health side. This was the first paper subject.- Then, by direct extraction of the residents’ socio-demographic information at nursing home (NH) entry, adding hospitalizations and deaths, and finally, by an iterative textual extraction process of the transmissions data and by using the Delphi method, we created twenty-four syndromes, added hospitalizations and deaths and built a syndromic data base, the Ageing Well data base. This information system of a new kind, allowed the constitution of a public health cohort for elderly people from the BBV residents’population and its syndromic longitudinal follow-up. The BBV was also scientifically assessed for surveillance and public health research through present situation analysis: content, periodicity and data quality. This cohort then gave us the opportunity to build a surveillance tool and follow the residents’ population in real-time by watching their 26 daily frequency syndromic distributions. The methodology for that assessment, Atlanta CDCs’ health surveillance systems method, was used for flu and acute gastro enteritis syndroms and was the second paper subject.- Finally, the building of a new public health tool: each syndrom’s distribution through time (transmissions dates) and space (transmissions NH ids) opened the research field to new data exploration methods. I used these to study different health problems afflicting senior citizens: frequent falls, cancer, vaccinations and the end of life.

Problématique : l’activité physique est évitée par les patients atteints de diabète de type 1 (DbT1) malgré ses bénéfices et ce par crainte du risque d’hypoglycémie majoré par l’exercice. Le pancréas artificiel externe est une nouvelle technologie de trois composantes qui fonctionnent en boucle fermée, un système de surveillance continue du glucose (SSCG), un algorithme et une pompe à insuline. Peu d’études ont été conçues spécifiquement pour tester le pancréas artificiel pendant l’exercice. De plus, la précision des SSCG pourrait être compromise par les changements rapides du glucose au cours de l’exercice. Objectifs : 1) Tester et comparer l’efficacité des deux versions du pancréas artificiel, simple-hormone (insuline seule) et double-hormone (insuline et glucagon), pour prévenir l’hypoglycémie durant deux types d’exercice, en continu et par intervalles, chez les patients DbT1. 2) Comparer la performance de deux SSCG, Dexcom et Enlite, au repos et pendant l’exercice. Résultats : 1) Avec le système à simple-hormone comparé au double-hormone, 31,2% des participants ont eu au moins un épisode d’hypoglycémie nécessitant un traitement par glucides vs. 9% (p=0,02) et 24,4 ± 27,6 % de temps était passé en hypoglycémie (glucose plasmatique < 4 mmol/l) vs. 4,4 ± 14,3% (p=0,0001), respectivement. 2) Les moyennes de différence relative absolue par rapport au glucose plasmatique pour Dexcom vs. Enlite étaient comparables au repos 13,8 vs. 12,4% (p=0,53) et pendant l’exercice 22,5% vs. 20,4% (p=0,58). La comparaison repos vs exercice était significatif pour Dexcom (p=0,005) et Enlite (p=0,007). Conclusions : le pancréas artificiel à double-hormone engendre un moindre risque d’hypoglycémie et permet un meilleur contrôle de la glycémie que le système à simple-hormone. Les deux SSCG, Dexcom et Enlite ont une bonne performance, sont comparables, mais sont tous les deux moins précis durant l’exercice qu’au repos. / Background: Physical activity is often avoided by patients with Type 1 diabetes (T1D) despite its health benefits due to fear of its elevated hypoglycemic risk. The external artificial pancreas is a new technology that controls glucose via a closed-loop strategy of three components; a continuous glucose monitoring system (CGMS), an algorithm and an insulin pump. Studies of the artificial pancreas included physical activity sessions but were rarely designed to specifically assess its efficacy during exercise. Moreover, the precision of the CGMS can be affected by the rapidly changing blood glucose levels during exercise. Objectives: 1) To test and compare the efficacy of the two versions of the artificial pancreas, single-hormone (insulin only) and dual-hormone (insulin plus glucagon) during two types of exercise, continuous and interval, in patients with T1D. 2) To compare the performance of two CGMS, Dexcom and Enlite, at rest and during exercise. Results: 1) During single-hormone artificial pancreas in comparison to dual-hormone, 31.2% of the participants had at least one hypoglycemic episode necessitating treatment vs. 9% (p=0,02) and 24.4 ± 27.6 % of the time spent in hypoglycemia (plasma glucose < 4 mmol/l) vs. 4.4 ± 14.3% (p=0.0001), respectively. 2) The mean relative absolute differences (MARD) in reference to plasma glucose for Dexcom vs. Enlite were at rest 13.8 vs. 12.4% (p=0.53) and during exercise 22.5% vs. 20.4% (p=0.58). The comparison of mean ARD`s at rest vs. exercise were significant for Dexcom (p=0.005) and Enlite (p=0.007). Conclusions: The dual-hormone artificial pancreas was shown to be better than single-hormone at achieving hypoglycaemia-free control during exercise in adults with T1D. Dexcom and Enlite demonstrated comparable overall performances during rest and physical activity with a lower accuracy for both sensors during exercise.

Les architectures dynamiques orientées services (D-SOA) se concentrent sur les interactions client-serveur à couplage faible, où les deux peuvent apparaître et disparaître à l’exécution. Notre objectif est de concevoir des systèmes de surveillance pour ces architectures. Comme les systèmes de surveillance classiques sont statiquement injectés dans les services surveillés, ils ne peuvent pas gérer correctement le cycle de vie des services d’exécution. En outre, quand un service est remplacé par un autre service, d’autres services peuvent toujours utiliser l’ancienne référence. Cette référence vers un service absent, lorsqu’elle est gardée en mémoire, peut induire des comportements non désirés. Cette thèse contribue à la conception d’un système de surveillance de l’utilisation des services, qui soit résistant à la dynamique de la plateforme et qui soit en mesure de faire face à l’utilisation des références obsolètes. Ce but est atteint en trois étapes. Tout d’abord, en considérant le caractère dynamique des systèmes SOA dans un environnement ouvert, nous concevons une approche de monitoring résistant au la dynamique de la plateforme. Nous identifions deux propriétés clés du système de surveillance à couplage faible: résilience à la dynamicité, c’est-à-dire qu’un moniteur d’interface et son état sont maintenus en mémoire et transférés à un nouveau service lors de la disparition d’un service utilisé, et exhaustivité́, c’est-à-dire qu’un service surveillé ne peut pas contourner les observations du moniteur. Ensuite, pour éviter l’usage de références vers des services qui ne sont plus actifs, nous proposons un service de sécurité́ côté client (SSU Layer), qui permet de traiter ce problème de manière transparente. Si un service utilisé disparaît, la couche SSU peut soit substituer le service de manière transparente, soit lever une exception pour avertir explicitement le client. Cette couche SSU est basée sur une approche transactionnelle qui vise à préserver la cohérence des services actifs. Enfin, nous proposons d’intégrer les deux approches dans un nouveau système de surveillance (NewMS). Les NewMS hérite des principes des deux systèmes précédents : la résilience à la dynamicité, l’exhaustivité et la tolérance aux fautes. Il peut dynamiquement surveiller l’utilisation de services et traiter les références obsolètes de manière transparente. Ces trois propositions sont implémentées dans la plateforme OSGi. Nous avons développé une application simple qui simule un système de réservation de place, qui est monitoré par notre système. Nous avons également proposé différentes spécifications pour ce système. Nos résultats démontrent que le coût d’observation de notre moniteur est proche du coût d’un monitor classique, ne prenant pas en compte les problématiques liées à la dynamique. / Dynamic service-oriented architectures (D-SOA) focus on loosely coupled client- server interactions where both of them can appear and disappear at runtime. Our goal is to design monitoring systems for these architectures. Since classical monitoring systems are statically injected into the monitored services, they cannot properly handle the runtime services’ lifecycle. Moreover, when a service is substituted by a new one, other services may still use the old reference. This reference is kept in memory as a stale reference which induces some forbidden behaviors. This thesis contributes to design a monitoring system with resilient dynamicity that monitors services usage and is able to deal with stale references usage. This goal is achieved in three steps. Firstly, by considering the dynamicity of SOA systems in an open environment, we design a corresponding dynamic monitoring approach. We identify two key properties of the loosely coupled monitoring system: dynamicity resilience, i.e., after the unregistration of a service, its interface monitor and its current state are kept alive in memory and transferred to a new loaded service; comprehensiveness, i.e., the implementations of the monitored interface can’t bypass the monitor observations. Secondly, to avoid stale references usage, we propose a client-side safe service usage (SSU) layer to automatically handle them. If a used service disappears, then the SSU layer can either transparently substitute it or throw an exception to the client. This SSU layer is based on a transactional approach which aims to preserve the coherence of active services. Thirdly, we propose to integrate both approaches into a new monitoring system (NewMS). The NewMS inherits the principles of both systems: dynamicity resilience, comprehensiveness and fault tolerant. It can dynamically monitor service usage and transparently handle stale references of dynamic SOA systems. All the three propositions are implemented on OSGi-based platform. We develop a simple application that simulates an Airline Reservation system, which is monitored by our monitoring systems. We also develop various automata to handle the dynamicity of the Airline Reservation system in the NewMS. Our results demonstrate that the time cost of our monitoring systems is close to one of classical monitoring systems.

L'évaluation des produits phytopharmaceutiques, leur mise sur le marché et la surveillance des résidus de pesticides dans les aliments sont harmonisés au niveau européen. Les estimations des expositions alimentaires a posteriori réalisées en Europe sont cependant incomplètes au regard du nombre de denrées et de pesticides évalués, et les données de consommation utilisées sont souvent anciennes. L’amélioration des connaissances sur les risques alimentaires liés aux pesticides constitue l’un des enjeux majeurs de santé publique. L’objectif de cette thèse est de construire un système national de surveillance a posteriori des expositions et des risques alimentaires afin de guider (1) d’une part les gestionnaires du risque dans le cadre de l’élaboration de leurs programmes de surveillance et des mesures préventives et correctives ; (2) d’autre part les évaluateurs du risque dans l’orientation des travaux de recherche et d’expertise en métrologie, expologie et toxicologie. Ce système de surveillance comprend deux outils complémentaires : (1) une méthode d’appréciation quantitative du risque dite « globale » basée sur quatre indicateurs chroniques et aigus actualisés annuellement à partir des résultats des derniers plans de surveillance et des limites maximales de résidus ; (2) des études pluriannuelles dites études de l’alimentation totale (EAT) dont la première EAT française sur les pesticides. Ces deux approches sont basées sur les données de l’étude individuelle et nationale des consommations alimentaires Inca 2 de l’Anses. La méthode globale annuelle intègre une échelle de priorités ayant permis de hiérarchiser les risques pour 519 pesticides. Les niveaux d’exposition estimés dans l’EAT2 sont globalement plus réalistes que ceux issus de la méthode annuelle. Cependant, les deux outils n’ont pas permis initialement d’affiner suffisamment l’évaluation pour certains pesticides. Par conséquent, la méthode a été ajustée afin de mieux gérer les résultats d’analyse censurés. Après ajustement, 14% des pesticides sont identifiés comme prioritaires en termes d’évaluation et/ou de gestion du risque (niveaux 2 à 6), compte tenu de dépassements des valeurs toxicologiques de référence. A partir des couples prioritaires pesticide/denrée, un plan d’échantillonnage est défini pour les prochains plans de surveillance. Des mesures de gestion correctives et une intensification des contrôles à la production et à la distribution sont recommandés pour 11 pesticides de niveau de risque maximal (niveau 6) en lien avec 16 couples pesticide/denrée. Au final, ce système national est plus complet et plus adapté à la population française que l’évaluation communautaire annuelle. Les résultats obtenus sont par ailleurs cohérents avec ceux de la première étude nationale de biosurveillance sur les pesticides. Enfin, la méthode globale annuelle intégrera les évolutions méthodologiques communautaires récentes pour l’évaluation des risques cumulés. / The evaluation of plant protection products, their marketing and the monitoring of pesticide residues in food are harmonized in the European Union. Nevertheless, the assessment of dietary exposure at post-regulation level is incomplete due to the small number of foods and pesticides taken into account. In addition, consumption data are often obsolete. Improving knowledge on the dietary risk of pesticide residues is one of the major challenges to public health. The aim of this thesis is to build a national system for the ex post monitoring of dietary exposure and risk to the general population in order to guide (1) risk managers in the development of their monitoring programmes and preventive and corrective measures; (2) risk assessors in guiding research and expertise in metrology, exposure assessment and toxicology. This monitoring system includes two complementary tools: (1) an annual method of quantitative risk assessment based on four chronic and acute indicators updated each year and based on the results of the latest monitoring plans and maximum residue levels; (2) multi-year total diet studies (TDS), including the first TDS on pesticide residues (TDS2). These two approaches are based on the results of ANSES’s INCA2 individual and national consumption survey. This annual method includes a 6-level risk scale that enables the prioritization of risk for 519 pesticides. The exposure levels estimated in TDS2 are in general more realistic than those of the annual method. However, for certain pesticides it was not possible to sufficiently refine exposure levels using these two tools. Consequently, the annual method was adjusted to improve management of left-censored analytical results. After adjustment, 14% of pesticides were identified as a priority in terms of risk assessment and/or risk management (levels 2 to 6), given that they exceeded the toxicological reference values. Based on priority pesticide/foodstuff pairs, a sampling plan has been established for subsequent monitoring programmes. Corrective management measures and intensified controls of production and distribution are recommended for 11 pesticides scored at maximal risk level (level 6) in association with 16 pesticide/foodstuff pairs. In the end, this national system is more comprehensive and better suited to the French population than the annual EU assessment. The results are also consistent with those of the first national biomonitoring study on pesticides. The annual method will also incorporate recent European methodological developments for cumulative risk assessment.

Pour répondre aux enjeux de la longue vie opérationnelle des systèmes et de l’incertitude de l’environnement, la résilience complète la sûreté de fonctionnement pour prendre en compte les situations imprévisibles, sans précédent : l’objectif est de comprendre la situation pour éviter un accident. La qualité de l’interaction homme-machine est essentielle pour atteindre cet objectif. L’état de l’art présente la résilience des systèmes sociotechniques comme complémentaire à la sécurité. Mettre en œuvre la résilience affecte tant l’architecture système que les processus d’ingénierie système. Enfin, elle affecte aussi l’interaction homme-machine, tant son processus de conception centrée utilisateur, ses modèles utilisateur (persona), que ses modèles d’architecture. Nous avons créé le patron de conception « surveiller et alerter » appliqué à la fonction « éviter » de la résilience, pour donner aux opérateurs la capacité de comprendre la dynamique du système, le conduire à vue face à des situations imprévisibles, sans précédent afin d’éviter la survenue d’un accident. La proposition comprend aussi des processus à mettre en œuvre pour contribuer à la résilience d’un système critique à longue durée de vie. L’application au domaine ferroviaire s’appuie sur l’analyse de rapports d’enquête technique d’accidents. Elle se décline sur le patron de conception « surveiller et alerter » et sur le persona, in fine pour proposer des améliorations des interfaces utilisateur. Des perspectives de recherche complètent le mémoire. / The long operational lifecycle of systems and the uncertainty of the environment are a great challenge to engineers. Resilience enhances reliability and safety to take into account the unforeseeable situations, without precedent. The goal is to understand the situation to avoid an accident. The quality of the human-machine interaction is the key issue to achieve this goal. The state of the art explains that sociotechnical systems resilience completes safety approach. Implementaing resilience impacts both system architecture and systems engineering processes. At the end, implementing resilience impacts human-computer interaction, user centred design as well as architecture models. We created the design pattern “to monitor and alert” applied to the function “to avoid” of the resilience. Its goal is to give to the operators the capacity to understand the dynamics of the system, to control at sight vis-a-vis unforeseeable situations, in order to avoid an accident. The proposal contents the processes to be implemented to contribute to the resilience of long lifecycle critical systems. The application to the railway domain is based on the analysis of three accident technical reports. It is declined, on the processes to be implemented to contribute to the resilience of a system, on the design pattern “to monitor and alert” for the architecture of a resilient system and to propose improvements of the user interface. Research forecasts supplement the report.