Dans cette thèse, nous proposons d'étudier le débogage interactif d'applications pour les systèmes embarqués MPSoC (Multi-Processor System on Chip). Une étude de l'art a montrée que la conception et le développement de ces applications reposent de plus en plus souvent sur des modèles de programmation et des frameworks de développement. Ces environnements définissent les bonnes pratiques, tant au niveau algorithmique qu'au niveau des techniques de programmation. Ils améliorent ainsi le cycle de développement des applications destinées aux processeurs MPSoC. L'utilisation de modèles de programmation ne garantit cependant pas que les codes pourront etre exécutés sans erreur, en particulier dans le cas de la programmation dynamique, oú ils offrent très peu d'aide à la vérification. Notre contribution pour résoudre ces challenges consiste en une nouvelle approche pour le débogage interactif, appelée Programming Model-Centric Debugging, ainsi qu'une implémentation d'un prototype de débogueur. Le débogage centré sur les modèles rapproche le débogage interactif du niveau d'abstraction fourni par les modèles de programmation, en capturant et interprétant les événements générés pendant l'exécution de l'application. Nous avons appliqué cette approche sur trois modèles de programmation, basés sur les composants logiciels, le dataflow et la programmation d'accélérateur par kernels. Ensuite, nous détaillons comment nous avons développé notre prototype de débogueur, basé sur GDB, pour la programmation de la plate-forme STHORM de STMicroelectronics. Nous montrons aussi comment aborder le débogage basé sur les modèles avec quatre études de cas~: un code de réalité augmentée construit à l'aide de composants, une implémentation dataflow d'un décodeur vidéo H.264 and deux applications de calcul scientifique.

Dans le domaine marin, des protocoles d’observation développés dans de nombreux cadres produisent un grand volume de données hétérogènes, difficiles à agréger et à utiliser. Ce travail propose i) des méthodes, protocoles et recommandations pour construire et/ou soutenir la mise en place de réseaux de suivis multi-usagers,) des utilisations novatrices des données.Deux cas d’étude ont été choisis : les habitats coralligènes à l’échelle de la Méditerranée et la colonisation de récifs artificiels dans différentes mers régionales.L’expérimentation à large échelle se base sur des méthodes de mesures les plus simples possibles, décrites très explicitement dans des termes standardisés, sur des opérateurs intercalibrés et une méthode de traitement des données. Un mécanisme de couplage de données de différentes origines reposant sur la requalification des facteurs descriptifs hétérogènes et une méthode d’analyse et de fouille de données basé sur la théorie des graphes sont proposées. / In the marine domain, observation protocols developed in many settings produce a large volume of heterogeneous data that are difficult to aggregate and use. This work proposes to develop i) methods, protocols and recommendations to build and / or support the establishment of multi-user monitoring networks, ii) innovative uses of data.Two case studies were chosen: coralligenous habitats at the Mediterranean scale and the colonisation of artificial reefs in different regional seas.Large-scale experimentation is based on the simplest possible measurement methods, described very explicitly in standardised terms, on intercalibrated operators and a method of data processing. A mechanism for coupling data from different origins based on the requalification of heterogeneous descriptive factors and a method for analysis and data mining based on graph theory is also proposed.

Cette these presente une etude du modele XY bidimensionnel dans des conditions realistes, comme la presence d'imperfections (impuretes non magnetiques) ou la taille finie du reseau. Ces deux aspects sont typiques de situations experimentales et necessitent un questionnement theorique. Nous avons egalement considere le comportement a basse temperature du modele d'Heisenberg fini et avons trouve un comportement analogue a celui du modele XY. Nous avons utilise a la fois une approche analytique et des simulations numeriques pour traiter le probleme. Les resultats essentiels de ce travail sont : (a) la determination de l'exposant de decroissance algebrique de la fonction de correlation du modele XY dilue, analytiquement avec l'approximation d'ondes de spins et par simulations Monte Carlo a l'aide de l'algorithme de Wolff, (b) l'estimation correspondante dans le cas du modele d'Heisenberg sur reseau fini a basse temperature assortie de simulations numeriques egalement, (c) la forme de l'interaction entre les impuretes non magnetiques et les defauts topologiques dans le cadre du modele de Villain et dans le modele de Kosterlitz-Thouless, et l'estimation analytique de la reduction de temperature critique basee sur la forme de cette interaction, (d) la determination numerique de la distribution de probabilite de l'aimantation residuelle sur un systeme fini en presence de desordre. Pour l'ensemble de nos travaux, nous avons obtenu un bon accord entre les predictions theoriques et les simulations numeriques, de meme qu'avec des travaux anterieurs le cas echeant.

Cette thèse étudie comment l'intégration du calcul dans les démonstrations peut les simplifier. Nous nous intéressons pour cela à la déduction modulo et à la surdéduction, deux formalismes proches dans lesquels le calcul est incorporé dans les démonstrations via un système de réécriture. Pour améliorer la recherche mécanisée de démonstration, nous considérons trois critères de simplicité.<br /><br />L'admissibilité des coupures permet de restreindre l'espace de recherche des démonstrations, mais elle n'est pas toujours assurée en déduction modulo. Nous définissons une procédure qui complète le système de réécriture pour, au final, admettre les coupures. Au passage, nous montrons comment transformer toute théorie pour l'intégrer à la partie calculatoire des démonstrations.<br /><br />Nous montrons ensuite comment la déduction modulo permet de réduire arbitrairement la taille des démonstrations, en transférant des étapes de déduction dans le calcul. En particulier, nous appliquons ceci à l'arithmétique d'ordre supérieur pour démontrer que les réductions de taille qui sont possibles en augmentant l'ordre dans lequel on se place disparaissent si on travaille en déduction modulo. <br /><br />Suite à ce dernier résultat, nous avons recherchés quels sont les systèmes d'ordre supérieur pouvant être simulés au premier ordre, en déduction modulo. Nous nous sommes intéressés aux systèmes de type purs et nous montrons comment ils peuvent être encodés en surdéduction, ce qui offre de nouvelles perspectives concernant leur normalisation et la recherche de démonstration dans ceux-ci. Nous développons également une méthodologie qui permet d'utiliser la surdéduction pour spécifier des systèmes de déduction.

Dans le domaine de la sûreté de fonctionnement, le diagnostic joue <br />un rôle primordial dans l'amélioration de la disponibilité opérationnel le <br />des équipements. Dans les systèmes industriels, une part importante <br />(jusqu'à 80%) est consacrée à la maintenance, test et diagnostic. Pour <br />des systèmes complexes, la résolution des problèmes liés au diagnostic <br />et d'une manière générale de la supervision nécessite la mise en oeu- <br />vre d'une approche générique. Le diagnostic concerne les deux phases <br />indissociables de détection et de localisation. Dans cette thèse nous <br />proposons une approche dynamique de diagnostic pour les systèmes à <br />événements discrets. L'approche proposée basée sur l'exploitation du <br />temps, est applicable à tout système dont l'évolution dynamique dépend <br />non seulement de l'ordre des événements discrets mais aussi de la durée <br />des tâches associées comme pour les processus de communication ou les <br />processus batch. Dans cette thèse, le diagnostic des fautes est réalisé <br />grâce à l'implémentation d'un modèle basé sur l'utilisation des auto- <br />mates temporisés. L'objectif est de concevoir un observateur pour un <br />système donné, qui permet de détecter et localiser les éventuel les dé- <br />fail lances du procédé. Cet observateur est appelé “diagnoser”. Une <br />défail lance est constatée lorsque le séquencement temporel en sortie est <br />incorrect. Nous présentons donc les différentes étapes de la démarche <br />de diagnostic : la construction du diagnoser, la vérification du modèle <br />ainsi qu'une l'application de la démarche sur un exemple réel avec son <br />extension aux systèmes hybrides.

La recherche de vecteurs non viraux pour la thérapie génique est un domaine très développé. Les systèmes cationiques montrent une forte efficacité de transfection in vitro, mais cette activité est considérablement diminuée in vivo car les complexes ADN/vecteur, du fait de leur charge globale positive, sont rapidement éliminés de la circulation sanguine. Les lipopolythiourées sont des systèmes non cationiques qui représentent une alternative aux lipides cationiques: ils permettent de réduire de moitié l'élimination précoce après une injection intraveineuse. Dans ce mémoire est décrite la synthèse d'une famille de seize lipopolythiourées dont la structure repose sur une tête polaire branchée à deux motifs thiourée. Ces lipides présentent une grande diversité au niveau de l'ancre hydrophobe, de l'espaceur, du répartiteur et des terminaisons. L'évaluation de cette famille a été réalisée de façon systématique et la recherche du mécanisme d'action a été entreprise. Ces études ont permis la mise au point de lipopolythiourées d'une formulation facile et possédant un pouvoir transfectant du même ordre de grandeur que celui des lipides cationiques.

Cette these traite de la migration de processus dans les systemes massivement paralleles. L'interet d'une telle fonctionnalite est de permettre a un systeme d'exploitation une gestion efficace des ressources. Les criteres de conception sont la transparence de la migration, la reduction des couts induits, et l'adequation entre les algorithmes de migration et l'extensibilite des architectures cibles. La migration d'un processus vers un nouveau processeur necessite la suspension du processus, le transfert de son contexte d'execution et la reprise de l'execution sur le nouveau processeur. De plus, les protocoles de communication et d'acces doivent etre reconsideres afin de tenir compte de la migration de processus. Pour ces differentes actions et selon les criteres de conception retenus, de nouveaux algorithmes ont ete proposes. La mise en oeuvre de ces algorithmes dans le noyau de systeme Parallele ParX nous a permis de montrer que la realisation d'un mecanisme de migration de processus dans un systeme massivement parallele peut s'effectuer sans penaliser les performances du systeme de facon significative. Enfin, nous avons propose un algorithme de repartition de charge qui utilise la migration de processus. Compare a un algorithme uniquement fonde sur le placement des processus, les experimentations effectuees montrent que notre algorithme ameliore les temps de reponse du systeme grace a la migration de processus. Cette amelioration est obtenue lorsque les temps d'execution et d'inter-creation des processus sont variables et le cout de migration negligeable par rapport a la duree d'execution des processus.

On étudie l'influence du désordre et de l'interaction sur les courants permanents dans des anneaux unidimensionnels d'électrons fortement corrélés modélisés par l'hamiltonien de Hubbard-Anderson. L'outil numérique DMRG est utilisé afin de calculer les énergies des états fondamentaux à N corps pour des conditions de bord périodique et antipériodique, ce qui permet d'obtenir la raideur de charge qui est une mesure du courant permanent. Pour des désordres non nuls, on trouve une augmentation des courants permanents quel que soit le remplissage pour des valeurs modérées de l'interaction pour un nombre pair d'électrons. Ce comportement est qualitativement différent de celui obtenu pour des fermions sans spin, ce qui confirme l'influence du spin dans la hausse des courants permanents. L'étude de la longueur de localisation à demi-remplissage permet de confirmer cet effet délocalisant et de l'extrapoler vers des systèmes plus grands. Dans la limite des interactions fortes, la raideur de charge décroît lorsque l'interaction augmente. On trouve deux lois de décroissance différentes avec l'interaction si on est à demi-remplissage ou en dehors. A demi-remplissage seulement, pour de fortes interactions, le désordre fait augmenter le courant permanent. Ce phénomène inattendu est confirmé par le comportement de la longueur de localisation et persiste pour des systèmes plus grands. Dans un calcul analytique, le terme cinétique de l'hamiltonien est traité en perturbation afin de calculer les corrections à l'énergie et la sensitivité de phase. On retrouve les lois de décroissance dans la limite des fortes interactions. Un développement limité par rapport au désordre est effectué et permet de trouver une dépendance de la sensitivité de phase avec le désordre. A demi-remplissage, ceci confirme que le désordre fait augmenter les courants permanents.

Ce travail de these se situe dans le cadre du projet Guide dont le but est la conception et la realisation dun systeme reparti fournissant un support d'objets partages persistants. Dans une premiere partie, cette these etudie les problemes poses par la conception d'un tel systeme, les differentes approches rencontrees dans les systemes existants illustrant cette etude. La seconde partie est consacree a la presentation du travail realise dans le cadre du projet Guide. Un noyau de systeme appele Eliott a ete realise sur le micro-noyau Mach 3.0 et fournit le support necessaire aux langages orientes-objets utilises pour la programmation dapplications reparties. Le noyau Eliott gere a la fois la persistance des objets et le partage des objets entre les structures d'execution. Les objets sont regroupes en grappes, ce qui permet de les gerer plus efficacement dans le systeme ; ils peuvent etre deplaces entre les grappes. Les structures d'execution sont des espaces dadressage repartis partages par plusieurs flots dexecution ; les objets sont lies dynamiquement dans ces espaces d'adressage. Pour assurer un niveau de protection minimum, le systeme isole les objets afin d'eviter qu'une erreur dans un programme puisse perturber d'autres objets. Un schema dadressage a la Multics a ete defini afin deviter une interpretation systematique des appels de methode. Des mecanismes de controle des droits d'acces fondes sur des listes dacces sont integres a ce schema d'adressage et permettent la construction de sous-systemes proteges mutuellement mefiants. La realisation de ces mecanismes a ete effectuee sans degrader l'efficacite de l'appel de methode. La verification de la protection genere un cout supplementaire lors du premier appel qui est interprete, mais aucun cout pour les appels suivants.

Les systemes de raies d'absorption observes a haute resolution dans le spectre des quasars sont des outils puissants pour etudier le gaz baryonique dans l'Univers et son evolution. Tandis que les nuages de gaz diffus du milieu intergalactique, la foret Lyman-alpha, dominent la densite de masse des baryons a grand decalage spectral, les systemes d'absorption Lyman-alpha lorentziens de grandes densites de colonne en hydrogene neutre dominent la densite de masse du gaz neutre a tout decalage spectral. Ces derniers sont probablement associes a des etapes-cles de la formation et de l'evolution des galaxies. Dans cette these, je presente des travaux dont l'objectif est de mieux cerner les proprietes physiques et de contraindre la nature des systemes lorentziens. Apres une introduction et une revue detaillee de nos connaissances dans le domaine, je decris ma propre analyse des abondances chimiques et de la cinematique du gaz neutre a grand decalage spectral. Je fais ensuite le lien entre ces objets et l'identification optique des galaxies responsables de l'absorption a decalage spectral intermediaire en etudiant plus particulierement l'histoire nucleosynthetique du gaz et la possibilite de l'existence de poussieres a z_abs plus petit que 1.7. L'application des techniques de la spectroscopie integrale de champ m'a en outre permis de rechercher l'emission Lyman-alpha des regions de formation d'etoiles associees aux systemes lorentziens de decalages spectraux les plus grands, emission que j'interprete dans le cadre de plusieurs modelisations originales. La derniere partie de la these est dediee au projet d'etude de l'association de la foret Lyman-alpha avec les grandes structures et les halos galactiques de notre Univers local, et je presente dans ce contexte les resultats d'un releve efficace de quasars brillants situes a l'arriere-plan de l'amas de galaxies de Coma.