Nos travaux de thèse s'inscrivent dans le cycle de vie des contrats de qualité de service (QdS) pour les architectures orientées services. Le cycle de vie de ces contrats se caractérise principalement par une phase de spécification et de modélisation des niveaux requis de qualité, une phase de négociation de ces niveaux et une phase de surveillance du contrat de qualité de service élaboré entre le client et le fournisseur. Concernant la première phase, nous avons remarqué que les approches existantes de modélisation des contrats de qualité de service se limitent à une description incompléte notamment dans le cas où les niveaux de service requis sont composés à partir d'autres métriques élémentaires de qualité. Pour remédier à cette insuffisance, nous avons défini un modèle nommé " SLAOnt " caractérisé par sa richesse sémantique et par sa complétude. Ce modèle de contrats de QdS est le fondement de base pour la phase de négociation et la phase de surveillance. Quand à la deuxième phase, nous avons constaté que les approches existantes de négociation consistent à choisir un sous-ensemble de clauses et de valeurs parmi des choix prédéfinis par le fournisseur. Cependant, le client peut ne pas comprendre ces choix dans le cas où il n'est pas expert du domaine. En conséquence, il n'a pas la possibilité d'exprimer ses exigences avec ses connaissances et son langage. Pour cela, nous avons proposé une approche de négociation basée sur un alignement d'objectifs sémantiques de qualité de service pour l'élaboration de ces contrats. Cette approche d'alignement se base sur des inférences sémantiques dans toutes ses étapes permettant de détecter des correspondances non détectables par les techniques classiques de négociation et d'alignement offrant ainsi une précision supérieure par rapport aux approches existantes. Cette phase d'alignement se termine par une génération complète d'un contrat de qualité de service en cas de compatibilité. Concernant la troi sième phase traitant la surveillance des contrats de qualité de service, nous avons remarqué l'absence d'une approche automatique et générique pour faciliter la tâche d'observation, d'analyse et de détection des violations de contrats de QdS. Pour remédier à ces insuffisances, nous nous sommes basés sur les mêmes capacités sémantiques que la phase de négociation. En effet, l'approche de surveillance de QdS que nous avons définie se base sur un raisonnement par inférence qui nous permet de détecter des violations et même des dégradations non détectables sans sémantique.

L'objectif de cette thèse est de montrer que, contrairement aux idées reçues, les mots de basses fréquences peuvent être mis à profit de façon efficace en traitement automatique des langues. Nous les mettons à contribution en alignement sous-phrastique, tâche qui constitue la première étape de la plupart des systèmes de traduction automatique fondée sur les données (traduction probabiliste ou par l'exemple). Nous montrons que les mots rares peuvent servir de fondement même dans la conception d'une méthode d'alignement sous-phrastique multilingue, à l'aide de techniques différentielles proches de celles utilisées en traduction automatique par l'exemple. Cette méthode est réellement multilingue, en ce sens qu'elle permet le traitement simultané d'un nombre quelconque de langues. Elle est de surcroît très simple, anytime, et permet un passage à l'échelle naturel. Nous comparons notre implémentation, Anymalign, à deux ténors statistiques du domaine sur des tâches bilingues. Bien qu'à l'heure actuelle ses résultats sont en moyenne légèrement en retrait par rapport à l'état de l'art en traduction automatique probabiliste par segments, nous montrons que la qualité propre des lexiques produits par notre méthode est en fait supérieure à celle de l'état de l'art.

Les communications mobiles sans fil ont connu un progrès très rapide pendant les dernières décennies. Ca a commencé avec les services vocaux offerts par les systèmes de la première génération en 1980, arrivant jusqu'aux systèmes de la quatrième génération avec des services internet haut débit et un nombre important d'utilisateurs, et dans quelques années les systèmes de la cinquième génération avec encore plus de débit et d'utilisateurs. En effet, les caractéristiques essentielles qui définissent les services et les qualités des services dans les systèmes de communication sans fil sont: le débit, la fiabilité de transmission et le nombre d'utilisateurs. Ces caractéristiques sont fortement dépendantes et liées entre elles, et sont soumises à la gestion des interférences entre les différents utilisateurs. Les interférences entre-utilisateurs arrivent quand plusieurs émetteurs, dans une même zone, envoient simultanément à leurs propres destinataires en partageant la même bande de fréquence. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la gestion d'interférence entre utilisateurs, méthodes classiques et avancées, de deux côtés émission et réception. Ensuite, nous proposons des nouvelles contributions dans des différents contextes afin d'améliorer les performances. Cette thèse est divisée en plusieurs parties. Dans la première partie, une présentation concise de l'état de l'art sur des techniques de gestion et de réduction d'interférences entre utilisateurs. Ensuite, nous introduisons le concept d'une méthode dite d'Alignement d'Interférence, où nous proposons des améliorations algorithmiques dans les canaux mono-antenne afin d'augmenter le débit. Enfin, nous supposons les deux cas suivants: l'application et l'absence du schéma d'IA à l'émission, et nous proposons d'utiliser des méthodes existantes ou bien nouvelles pour la détection du côté récepteur.

La fonctionnalisation des biomatériaux est une stratégie probante et prometteuse développée pour favoriser l'intégration de biomatériaux dans un organisme vivant. Le dépôt de films multicouches de polyélectrolytes est une méthode de fonctionnalisation de surfaces particulièrement adaptée au recouvrement d'implants. Ces surfaces modifiées pourront ainsi interagir avec leur environnement biologique. Au cours de ce travail de thèse, nous avons développé un nouveau revêtement, à base de composés naturels, capable de recouvrir plusieurs types de surfaces. De plus, ces revêtements originaux peuvent être utilisés pour orienter certains phénomènes cellulaires. Dans la première partie de ce travail de thèse, nous avons mis au point un nouveau système de films multicouches à base de collagène et d'alginate. La réticulation chimique avec la génipine, un agent naturel d'origine végétale (Gardenia Jasminoide), stabilise ces constructions pour une utilisation en conditions physiologiques. Les études d'adhérence et de prolifération de cellules endothéliales humaines ont montré que ces revêtements à base de constituants naturels sont des supports adéquats en vue d'applications biomédicales. Nous avons ensuite déposé des films collagène/alginate sur des implants en titane précédemment recouvert d'un gel microporeux en poly(acide lactique). Nous avons pu montrer que les films collagène/alginate favorisent la prolifération de cellules épithéliales, ce qui permettrait une meilleure intégration des implants. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons développé une technique permettant d'obtenir des revêtements et des membranes à base de films multicouches collagène/alginate ayant des structures fibrillaires orientées. L'alignement fibrillaire s'obtient par simple étirement des substrats élastiques en poly(diméthyl siloxane) (PDMS) sur lesquels sont déposés les revêtements collagène/alginate. La déformation longitudinale du substrat induit un alignement préférentiel des fibrilles de collagène du revêtement. L'étude de l'influence du taux d'étirement sur l'alignement des fibres a montré qu'il était possible de moduler cet alignement. Enfin, nous avons observé que le comportement de différents types cellulaires (fibroblastes et astrocytes) est modifié par l'alignement fibrillaire. On note que les cellules s'alignent dans la même direction que les fibrilles de collagène. A l'évidence, l'organisation fibrillaire du revêtement conditionne la géométrie de l'étalement cellulaire. Les cellules s'allongent lorsque les fibrilles sont alignées. De plus, il apparaît que la direction des divisions cellulaires est guidée par la direction de l'alignement des fibrilles de collagène dans le revêtement étiré. Cela signifie que les cellules sont guidées par les fibrilles de collagène alignées.

Les corpus comparables thématiques regroupent des textes issus d¡¯un même thème et rédigés dans plusieurs langues, fortement similaires mais ne comprenant pas de traductions mutuelles. Par rapport aux corpus parallèles qui regroupent des paires de traductions, les corpus comparables présentent trois avantages: premièrement, ce sont des ressources riches et larges : en volume et en période couverte; deuxièmement, les corpus comparables fournissent des ressources linguistiques originales et thématiques. Enfin, ils sont moins coûteux à développer que les corpus parallèles. Avec le développement considérable du WEB, une matière première très abondante est exploitable pour la construction de corpus comparables. En contre-partie, la qualité des corpus comparables est essentielle pour leur utilisation dans différents domaines tels que la traduction automatique ou assistée, l¡¯extraction de terminologies bilingues, la recherche d¡¯information multilingue, etc. L¡¯objectif de ce travail de thèse est de développer une approche méthodologique et un outillage informatique pour fournir une assistance à la construction des corpus comparables bilingues et thématiques de ? bonne qualité ?, à partir du WEB et à la demande. Nous présentons tout d¡¯abord la notion de mesure de comparabilité qui associe deux espaces linguistiques et, à partir d¡¯une mesure quantitative de comparabilité de référence, nous proposons deux variantes, qualifiées de comparabilité thématique, que nous évaluons suivant un protocole basé sur la dégradation progressive d¡¯un corpus parallèle. Nous proposons ensuite une nouvelle méthode pour améliorer le co-clustering et la co-classification de documents bilingues, ainsi que l¡¯alignement des clusters comparables. Celle-ci fusionne des similarités natives définies dans chacun des espaces linguistiques avec des similarités induites par la mesure de comparabilité utilisée. Enfin, nous proposons une démarche intégrée basée sur les contributions précédemment évoquées afin d¡¯assister la construction, à partir du WEB, de corpus comparables bilingues thématiques de qualité. Cette démarche comprend une étape de validation manuelle pour garantir la qualité de l¡¯alignement des clusters comparables. En jouant sur le seuil de comparabilité d¡¯alignement, différents corpus comparables associés à des niveaux de comparabilité variables peuvent être fournis en fonction des besoins spécifiés. Les expérimentations que nous avons menées sur des Flux RSS issus de grands quotidiens internationaux apparaissent pertinentes et prometteuses.

Notre travail concerne l'extraction automatique d'une liste de termes alignés avec leurs traductions (c'est-à-dire un lexique bilingue spécialisé) à partir d'un corpus comparable dans un domaine de spécialité. Un corpus comparable comprend des textes écrits dans deux langues différentes sans aucune relation de traduction entre eux mais dont les textes appartiennent à un même domaine. Les contributions de cette thèse portent sur l'amélioration de la qualité d'un lexique bilingue spécialisé extrait à partir d'un corpus comparable. Nous proposons des méthodes consacrées à la traduction de deux types de termes, qui ont des caractéristiques en commun entre plusieurs langues ou qui posent par leur nature des problèmes pour la traduction : les composés savants (termes contenant au moins une racine gréco-latine) et les termes composés d'un nom et un adjectif relationnel. Nous développons également une méthode, qui exploite des contextes riches en termes spécifiques au domaine du corpus, pour réordonner dans un lexique bilingue spécialisé des traductions candidates fournies pour un terme. Les expériences sont réalisées en utilisant deux corpus comparables spécialisés (dans les domaines du cancer du sein et des énergies renouvelables), sur les langues français, anglais, allemand et espagnol.

Nous proposons de construire un atlas numérique 3D contenant les caractéristiques moyennes et les variabilités de la morphologie d’un organe. Nos travaux seront appliqués particulièrement à la construction d'un atlas numérique 3D de la totalité de la cornée humaine incluant la surface antérieure et postérieure à partir des cartes topographiques fournies par le topographe Orbscan II. Nous procédons tout d'abord par normalisation de toute une population de cornées. Dans cette étape, nous nous sommes basés sur l'algorithme de recalage ICP (iterative closest point) pour aligner simultanément les surfaces antérieures et postérieures d'une population de cornée vers les surfaces antérieure et postérieure d'une cornée de référence. En effet, nous avons élaboré une variante de l'algorithme ICP adapté aux images (cartes) de cornées qui tient compte de changement d'échelle pendant le recalage et qui se base sur la recherche par voisinage via la distance euclidienne pour établir la correspondance entre les points. Après, nous avons procédé pour la construction de l'atlas cornéen par le calcul des moyennes des élévations de surfaces antérieures et postérieures recalées et leurs écarts-types associés. Une population de 100 cornées saines a été utilisée pour construire l'atlas cornéen normal. Pour visualiser l’atlas, on a eu recours à des cartes topographiques couleurs similairement à ce qu’offrent déjà les systèmes topographiques actuels. Enfin, des observations ont été réalisées sur l'atlas cornéen reflétant sa précision et permettant de développer une meilleure connaissance de l’anatomie cornéenne. / We propose to build a 3D digital atlas which contains the average characteristics and variability of the morphology of an organ. In particular our work consists in the construction of a 3D digital atlas of the entire human cornea including anterior and posterior surfaces. The atlas was built using topographies provided by the Orbscan II system. First, we normalized the given population of corneas using a variant of the ICP (iterative closest point) algorithm for shape registration to fit simultaneously the anterior and posterior surfaces with the anterior and posterior surfaces of a reference cornea. Indeed, we developed a specific algorithm for corneas topographies that considers scaling during registration and which is based on neighborhood search via the Euclidean distance to find the correspondence between points. After that, we built the corneal atlas by averaging elevations of anterior and posterior surfaces and by calculating their associated standard deviations. A population of 100 healthy corneas was used to construct the normal corneal atlas. To illustrate the atlas, we used topographic color maps like those already offered by existing topographic systems. Finally, observations were made on the corneal atlas that reflects its precision and allows to develop a better understanding of corneal anatomy.

Cette thèse traite du suivi temporel de surfaces déformables. Ces surfaces sont observées depuis plusieurs points de vue par des caméras qui capturent l'évolution de la scène et l'enregistrent sous la forme de vidéos. Du fait des progrès récents en reconstruction multi-vue, cet ensemble de vidéos peut être converti en une série de clichés tridimensionnels qui capturent l'apparence et la forme des objets dans la scène. Le problème au coeur des travaux rapportés par cette thèse est de complémenter les informations d'apparence et de forme avec des informations sur les mouvements et les déformations des objets. En d'autres mots, il s'agit de mesurer la trajectoire de chacun des points sur les surfaces observées. Ceci est un problème difficile car les vidéos capturées ne sont que des séquences d'images, et car les formes reconstruites à chaque instant le sont indépendemment les unes des autres. Si le cerveau humain excelle à recréer l'illusion de mouvement à partir de ces clichés, leur utilisation pour la mesure automatisée du mouvement reste une question largement ouverte. La majorité des précédents travaux sur le sujet se sont focalisés sur la capture du mouvement humain et ont bénéficié de la nature articulée de ce mouvement qui pouvait être utilisé comme a-priori dans les calculs. La spécificité des développements présentés ici réside dans la généricité des méthodes qui permettent de capturer des scènes dynamiques plus complexes contenant plusieurs acteurs et différents objets déformables de nature inconnue a priori. Pour suivre les surfaces de la façon la plus générique possible, nous formulons le problème comme celui de l'alignement géométrique de surfaces, et déformons un maillage de référence pour l'aligner avec les maillages indépendemment reconstruits de la séquence. Nous présentons un ensemble d'algorithmes et d'outils numériques intégrés dans une chaîne de traitements dont le résultat est un maillage animé. Notre première contribution est une méthode de déformation de maillage qui divise la surface en une collection de morceaux élémentaires de surfaces que nous nommons patches. Ces patches sont organisés dans un graphe de déformation, et une force est appliquée sur cette structure pour émuler une déformation élastique par rapport à la pose de référence. Comme seconde contribution, nous présentons une formulation probabiliste de l'alignement de surfaces déformables qui modélise explicitement le bruit dans le processus d'acquisition. Pour finir, nous étudions dans quelle mesure les a-prioris sur la nature articulée du mouvement peuvent aider, et comparons différents modèles de déformation à une méthode de suivi de squelette. Les développements rapportés par cette thèse sont validés par de nombreuses expériences sur une variété de séquences. Ces résultats montrent qu'en dépit d'a-prioris moins forts sur les surfaces suivies, les idées présentées permettent de traiter des scènes complexes contenant de multiples objets tout en se comportant de façon robuste vis-a-vis de données fragmentaires et d'erreurs de reconstruction. / In this thesis we address the problem of digitizing the motion of three-dimensional shapes that move and deform in time. These shapes are observed from several points of view with cameras that record the scene's evolution as videos. Using available reconstruction methods, these videos can be converted into a sequence of three-dimensional snapshots that capture the appearance and shape of the objects in the scene. The focus of this thesis is to complement appearance and shape with information on the motion and deformation of objects. In other words, we want to measure the trajectory of every point on the observed surfaces. This is a challenging problem because the captured videos are only sequences of images, and the reconstructed shapes are built independently from each other. While the human brain excels at recreating the illusion of motion from these snapshots, using them to automatically measure motion is still largely an open problem. The majority of prior works on the subject has focused on tracking the performance of one human actor, and used the strong prior knowledge on the articulated nature of human motion to handle the ambiguity and noise inherent to visual data. In contrast, the presented developments consist of generic methods that allow to digitize scenes involving several humans and deformable objects of arbitrary nature. To perform surface tracking as generically as possible, we formulate the problem as the geometric registration of surfaces and deform a reference mesh to fit a sequence of independently reconstructed meshes. We introduce a set of algorithms and numerical tools that integrate into a pipeline whose output is an animated mesh. Our first contribution consists of a generic mesh deformation model and numerical optimization framework that divides the tracked surface into a collection of patches, organizes these patches in a deformation graph and emulates elastic behavior with respect to the reference pose. As a second contribution, we present a probabilistic formulation of deformable surface registration that embeds the inference in an Expectation-Maximization framework that explicitly accounts for the noise and in the acquisition. As a third contribution, we look at how prior knowledge can be used when tracking articulated objects, and compare different deformation model with skeletal-based tracking. The studies reported by this thesis are supported by extensive experiments on various 4D datasets. They show that in spite of weaker assumption on the nature of the tracked objects, the presented ideas allow to process complex scenes involving several arbitrary objects, while robustly handling missing data and relatively large reconstruction artifacts.

Les déformations rachidiennes se réfèrent aux patients avec une courbure anormal de la colonne vertébrale qui ont terminé leur croissance. Par leur prévalence, leur impact clinique, et le taux relativement élevé d'échecs chirurgicaux, elles représentent un défi thérapeutique. La recherche a permis de démontrer que la préservation ou la restauration de l'alignement, sont des éléments clé du traitement chirurgical. L'objectif de cette thèse était d'analyser le traitement des patients avec DR, avec un intérêt particulier pour la restauration de l'alignement sagittal et l'évaluation musculaire. Fondé sur une analyse rétrospective d'une base de données multicentriques, les deux premiers articles présentent une évaluation du traitement chirurgical en termes d'efficacité clinique et de réalignement radiographique. Les écarts entre la planification préopératoire et l'exécution opérationnelle ont aussi été étudiés avec une collecte de données prospectives, et ont mis en évidence la nécessité de mieux comprendre le rôle des muscles dans le maintien de la posture. Par conséquent, deux protocoles pour la caractérisation des principaux muscles impliqués dans l'alignement sagittal ont été validés. Les deux méthodes sont basées sur la segmentation manuelle d'acquisition IRM spécifique (méthode de Dixon) afin d'obtenir l'infiltration graisseuse en plus du volume musculaire. Une des méthodes permet d'obtenir la reconstruction 3D des muscles et donc de générer des modèles musculo-squelettiques personnalisés. L'autre ouvre la voie à une pratique clinique car nécessite seulement la segmentation de quatre coupes pour obtenir une évaluation des principaux groupes musculaires. Enfin, à partir de la première méthode, le système musculaire de patients avec DR a été décrit. / Adult spinal deformity(ASD) refers to abnormal curvatures of the spine in patients who have completed their growth. Due to its prevalence, clinical impact, and the relatively high rate of surgical failures, they represent a therapeutic challenge. Research has been able to demonstrate that the preservation or the restoration of the sagittal alignment, are key objectives of surgical treatment. The objective of this thesis is to analyze the treatment of ASD patients, with particular interest in restoration of sagittal alignment and to develop tools to assess the spino-pelvic musculature of ASD patients. Based on an analysis of a multicenter database, the first two articles present an evaluation of the surgical treatment in term of clinical effectiveness and radiographic realignment. In addition, the discrepancies between surgical preoperative planning and operative execution have been studied with a prospective data collection, and have highlighted the necessity to understand better the role of the muscles in the maintaining of the posture. Therefore two methods for the characterization of the muscles involved in the sagittal alignment have been validated. Both methods are based on manual segmentation of specific MRI acquisition (Dixon methods) in order to obtain precise fat infiltration quantification in addition to muscular volume. One method permits to obtain 3D reconstruction able to generate patient–specific musculoskeletal model. The other one open the path to a clinical purpose, because necessitate only segmentation of four slices to obtain an relevant evaluation of the muscular system. Finally, thanks to the first protocol the muscular system of ASD patients have been described.

Les travaux présentés s'inscrivent dans les thèmes de l'électronique moléculaire et de la conversion photovoltaïque. Nous étudierons plus précisément les interactions électroniques à l'interface entre l'électrode anodique et une fine couche de polyoxométallates, POM. Nous dédirons le premier chapitre à une structure de POM qui sera étudiée en détail. Nous démontrerons que dans des conditions de concentration, recuit thermique appropriées la couche atteint un haut degré d'organisation la rendant conductrice. Après une analyse XPS/UPS fine nous montrons que les mécanismes de conduction prennent place sur la couche externe du POM dans les oxygènes lacunaires. De plus ces lacunes d'oxygène génèrent des états autorisés dans le gap interdit sous le niveau de Fermi. Une deuxième étape du travail consistera a étudié les effets des contreions sur la structure électronique précédemment décrite. Dans ce chapitre démontrons que les contreions, souvent décrits comme des espèces spectatrices, influence grandement le comportement électronique d'une espèce de POM. Puis nous étudierons l'impact de la nature du métal constituant le polyoxométallate. Enfin nous ferons dans un dernier chapitre une synthèse des résultats obtenus qui nous permettrons de conclure au regard des hypothèses formulées en présentant des tests de validation photovoltaïques. / In this work, the main objective were to understand the electronic processes of polyoxometalates solid films at an indium tin oxide interface. A well-organized polyoxometalate film was deposited onto ITO and with an appropriate annealing process a highly ordered conductive surface was observed. The anisotropic morphology has been proved to be able to optimize electrical/electronic properties and further improve hole transport in organic photovoltaic devices by inserting as anode interfacial layer. We demonstrated the conductivity took place at the outer shell of the polyoxometalate due to oxygen vacancies which generate very localized gap state. We pursue the study by investigating the counter-ions (K+, Li+ and H+) effect on the identical polyoxoanion [P2W18O62]6-. We show it can not only influence the film aggregation mechanism, but allow tuning the density of gap states. The substitution of tungsten, especially by molybdenum, result in a more favorable energy level alignment from ITO and P3HT, i.e. desirable position and higher density of gap states. In a last we integrated the polyoxometalate in organic solar cells to prove the previous demonstration.