L'optimisation de l'utilisation des liens satellites est un enjeu majeur pour augmenter la rentabilité des systèmes satellites. L'augmentation de la réutilisation des fréquences est une des approches les plus prometteuses. La réutilisation des fréquences permet de transmettre plus d'informations sur une même fréquence, pour peu que les interférences entre les deux signaux ne soient pas trop importantes. Il est donc capital de contrôler l'impact de ces interférences, que ce soit via l'utilisation de schémas de réutilisation de fréquences, ou encore via des techniques de coordination dynamique des interférences, où la sélection des utilisateurs qui peuvent transmettre sur les mêmes fréquences est faite en prenant les interférences en compte / Optimizing satellite links is a major challenge to increase satellite systems profitability. Increasing the frequency reuse is one of the most promising approaches. Reusing multiple times the same frequency enables to transmit more information on the same frequency, as long as the two or more signals do not generate too high mutual interferences. It is therefore of capital importance to control these interference impacts, be it through the use of frequency reuse scheme or through the use of advanced dynamic interference coordination techniques, where the user selection is done with the knowledge of interference levels.

Un environnement de communication multi-utilisateurs sans fils forme un système hautement structuré dans lequel compétition et coopération coexistent. L'objectif de cette thèse est d'illustrer le rôle et les applications de la théorie des jeux au problème d'allocation de ressources dans les réseaux auto-organisant sans fils et multi-utilisateurs. Divers outils issus de la théorie des jeux seront considérés. Cette thèse comporte quatre résultats principaux. Premièrement, les jeux non-coopératifs avec information complète sont introduits dans le cadre de l'étude du problème d'allocation de ressources dans un réseau sans fils formé de petites cellules. Il est démontré que ce modèle peut être vu comme un jeux de potentiel. Ainsi, l'existence et la convergence de l'équilibre peuvent être adressés. Deuxièmement, des jeux non-coopératifs avec information incomplète sont introduits pour étudier un problème d'allocation de ressources distribué dans le cadre de canaux à accès multiples. Cette formulation est important d'un point de vue pratique, puisque les instruments sans fils peuvent avoir une information locale et rarement globale sur le statut des canaux de communication. D'autre part, des jeux avec les contraintes couplé ainsi que divers conepts d'équité sont introduits pour étudier le problème d'allocation de débits de communication dans la région de capacité de canaux à accès multiples. Le concept d'équilibre normalisé est adopté pour considérer le problème de sélection d'équilibre. Finalement, des jeux de négociations de Nash sont introduits pour augmenter les performances des systèmes non coopératifs dans les réseaux sans fils à petites cellules.

Le problème d'allocation de ressources consiste à optimiser le coût global d'un système en répartissant selon diverses composantes une ressource contrainte par un budget. Chaque composante du système est régie par une loi reliant la ressource au coût qu'elle engendre. Cette description s'applique à de nombreux contextes dont les deux principaux évoqués ici sont issus du codage en communications numériques. Ainsi, les systèmes de codage de source par transformée ou de codage de canal à modulation multi-porteuses intègrent ce problème dans la recherche d'un point de fonctionnement optimal, s'adaptant bien à un formalisme commun. En communications numériques, différentes méthodes de résolution ont été élaborées au cours des quarante dernières années. Leur validité se limite souvent à des cas non-exhaustifs et leurs performances dépendent des caractéristiques des fonctions considérées. De plus, complexité et optimalité revêtent une importance particulière mais sont rarement optimisées de concert en raison des techniques de modélisation et des principes de recherche employés. Un des problèmes majeurs provient en particulier de l'existence de points dit "cachés" n'appartenant pas à l'enveloppe convexe du nuage global et souvent ignorés par les méthodes actuelles d'optimisation. Cette thèse propose d'aborder le problème d'allocation de ressources en communications numériques sous un angle nouveau et global. La reformulation complète du problème et de l'ensemble des concepts sous-jacents permet ainsi d'énoncer des critères propices à la description de quatre algorithmes novateurs.

La juste valeur maintient un lien théorique fort avec l'allocation des ressources étant donné qu'elle permet une vision financière plus collée à la réalité économique que le coût historique notamment pour les instruments financiers. La transparence envers la réalité économique est la déclinaison comptable de la condition d'information parfaite formulée par Pareto dans une allocation des ressources qui serait alors pareto-optimale. L'allocation optimale des ressources étant le but ultime de tout système économique, notre travail de recherche examine le lien entre juste valeur et allocation efficace des ressources. Notre travail teste l'effet de la juste valeur sur l'allocation des ressources en deux points. En tenant compte des variations de valeur des instruments financiers, interdites dans l'ancien modèle comptable au coût historique, la juste valeur peut inciter les dirigeants à substituer une partie de l'investissement productif par des placements financiers. Le danger sur une allocation efficace des ressources dans les sociétés non financières est alors le redéploiement des actifs de la société suivant une stratégie financière et non dans une logique industrielle. Nous nous questionnons alors sur le rôle de la juste valeur dans la financiarisation des entreprises. De plus, nous tentons de comprendre dans quelle mesure la violation du principe de prudence qui dérive de l'application de la juste valeur influence l'efficience de l'investissement. L'application de la juste valeur amène une constatation symétrique des plus et moins-values latentes. La réalisation de ces valeurs est toutefois subordonnée aux mouvements du marché. Les investisseurs et autres parties prenantes peuvent considérer ces valeurs avec précaution parce qu'elles risquent de n'être que de simples estimations qui optimisent l'image financière de l'entreprise. La réaction des investisseurs qui ont dévalué les titres, suite à la suppression des bénéfices issus d'une constatation audacieuse des revenus en application du SAB 101, témoigne de cette aversion contre l'incertitude. Nous mettons alors l'accent sur le comportement d'investissement en fonction de l'aversion au relâchement de la prudence dans la mesure du résultat. Cette question est d'importance majeure vu que les investisseurs perdent leur confiance dans les marchés financiers lorsqu'ils s'aperçoivent que ces perspectives de gains ou pertes ne sont pas réelles (Enron, Lehman Brothers). Sur un échantillon de firmes canadiennes appartenant à l'indice TSX Composite pour la période entre 2007 et 2011, nos résultats indiquent d'une part que la rentabilité financière des instruments financiers n'intervient pas dans la stratégie d'investissement financier des entreprises et d'autre part ils confirment l'effet modérateur de l'audace sur la relation entre l'information comptable en juste valeur et l'efficience d'investissement. Ce résultat demeure même après avoir contrôlé pour différentes estimations de l'efficience d'investissement. Notre travail contribue, d'une part, à éclairer le débat sur la légitimité de l'emploi de la juste valeur comme mode d'évaluation des actifs et des passifs notamment depuis son rôle présumé dans la dernière crise financière et, d'autre part, les résultats de notre recherche se veulent significatifs dans le contexte de l'adoption, par le Canada, des normes internationales, dont la juste valeur constitue une des pierres angulaires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : information comptable en juste valeur, stratégies d'investissement, efficience de l'investissement, relâchement de la prudence comptable.

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En cas de catastrophes importantes, telles qu’un tremblement de terre ou un incendie, l’efficacité des forces de la sécurité civile nécessite une bonne coordination des différents groupes d’intervention. Suivant la nature et l’importance du sinistre, l’infrastructure des moyens de communications classique peut être détruite. Les forces d’intervention ont donc besoin de nouveaux outils de communication dits réseaux de circonstance. Ces réseaux posent de nouveaux problèmes de routage, pour maintenir la connectivité, mais aussi d’allocation de ressources, particulièrement importante dans un contexte de sécurité où les communications doivent être garanties. Dans une première partie, nous avons abordé la problématique de l’allocation de ressources dans les réseaux de circonstance utilisant le partage TDMA. Nos solutions visent une répartition équitable des canaux et prennent en compte une zone d’interférence double de celle de transmission.Evaluer de nouvelles politiques dans des réseaux déployés sur des scènes de catastrophe nécessite de nouveaux modèles de mobilité. Nous avons donc également développé un nouveau modèle de mobilité spécifique au déplacement des équipes de la sécurité civile. / When a major disaster occurs, such as an earthquake or fire, the efficiency of the rescue workers depends of the coordination between the different emergency teams. This coordination needs reliable communication equipments. In such a situation, however, the infrastructure for wireless communication is generally destroyed or unusable. It is therefore necessary to find adapted communication tools for the rescue workers known as opportunistic networks. These networks pose new challenging problems such as, for instance, resource allocation which is particularly important for the QoS satisfaction. In the first part of our thesis, we addressed the problem of resource allocation in ad hoc networks using the TDMA access mechanism. Our solutions aim to perform a fair distribution of channels and take into account an interference area twice as large as the transmission range. Evaluation of new policies for opportunistic networks deployed in disaster areas requires new mobility models. We developed a novel mobility model dedicated to the movement of rescue workers. Our model includes the group mobility and some characteristics of human mobility. It also incorporates a mechanism to circumvent obstacles presents in the simulation area.

La définition et la résolution d'un problème d'occurrences contraintes sont abordées. Celui-ci est pose en considérant un graphe dont les nœuds sont des domaines d'occurrences possibles et les arcs des relations temporelles symboliques entre intervalles et disjonctives. Résoudre le problème c'est éliminer, en réduisant les domaines, les occurrences rendues impossibles par les contraintes relationnelles. Ceci peut être fait partiellement au moyen d'un algorithme de propagation de contraintes, dit de dérivation locale

Dans la dernière décennie, les grilles de calcul ont permis de réunir des ressources de stockage et de calcul de multiples institutions pour pourvoir à des applications scientifiques de grande ampleur. Par analogie aux grilles électriques, l'idée d'origine est de fournir de manière transparente de la capacité de calcul selon les besoins. Cependant, alors que les applications se multiplient, l'efficacité des mécanismes sous-jacents d'allocation de ressources mérite l'attention. Cette thèse présente les contributions suivantes. - Identification des patterns d'allocation de ressource, et comment ils ont évolué depuis les clusters isolés jusqu'aux grilles qui s'étendent sur plusieurs institutions autonomes. - Identification d'un pattern commun (Late Binding) dans la façon dont plusieurs applications contournent depuis peu le méccanisme habituel (Meta-scheduling) dans le but d'obtenir une mainmise accrue sur l'allocation de ressources et de palier à certains manques d'efficacité. - Proposition d'un nouveau pattern (Symmetric Mapping) qui permet d'obtenir la séparation du contrôle entre les fournisseurs et utilisateurs de ressources. - Proposition d'un nouveau modèle pour spécifier des stratégies d'allocation de ressource. Ce modèle permet de représenter l'allocation dynamique, ainsi que de multiples contraintes et objectifs. - Transposition du problème des Domaines Administratifs Multiples (MADs) du domaine de la tolérance aux fautes à celui du calcul distribué. Identification du problème MAD comme problème distinctif des grilles parmi les systèmes de calcul distribué. Identification de Symmetric Mapping comme une solution. - Proposition d'une implémentation de Symmetric Mapping basée sur les machines virtuelles, et dont l'un des éléments déploie et contrôle des multiples machines virtuelles à partir de descriptions déclaratives. - Proposition d'un système qui détecte la terminaison d'un service et relance tout service interrompu sur un serveur nouvellement sélectionné, afin de maintenir une implémentation de Symmetric Mapping, ou tout système qui nécessite des services permanents sur des serveurs transitoires. - Proposition d'une nouvelle méthode pour l'analyse des tâches et la prédiction de performance afin d'associer de manière dynamique des tâches aux serveurs adéquats. La méthode s'appuie sur l'estimation de patterns d'accès mémoire par des distributions de probabilité connues. La signature des tâches est réduite à une taille constante et la prédiction est effectuée en temps constant. - Proposition de la première évaluation du cache thrashing, afin de permettre des prédictions de performance réalistes pour les CPUs partagés par plusieurs processus. L'analyse est basée sur un nouveau modèle de Markov des caches LRU. Elle donne une borne supérieure et une borne inférieure de la proportion de fautes de caches en présence de processus concurrents.

En cas de catastrophes importantes, telles qu'un tremblement de terre ou un incendie, l'efficacité des forces de la sécurité civile nécessite une bonne coordination des différents groupes d'intervention. Suivant la nature et l'importance du sinistre, l'infrastructure des moyens de communications classique peut être détruite. Les forces d'intervention ont donc besoin de nouveaux outils de communication dits réseaux de circonstance. Ces réseaux posent de nouveaux problèmes de routage, pour maintenir la connectivité, mais aussi d'allocation de ressources, particulièrement importante dans un contexte de sécurité où les communications doivent être garanties. Dans une première partie, nous avons abordé la problématique de l'allocation de ressources dans les réseaux de circonstance utilisant le partage TDMA. Nos solutions visent une répartition équitable des canaux et prennent en compte une zone d'interférence double de celle de transmission.Evaluer de nouvelles politiques dans des réseaux déployés sur des scènes de catastrophe nécessite de nouveaux modèles de mobilité. Nous avons donc également développé un nouveau modèle de mobilité spécifique au déplacement des équipes de la sécurité civile.

L'interférence est un phénomène présent dans de nombreux systèmes de communication et est souvent un sérieux frein à leur développement. Une gestion intelligente de ce phénomène est alors nécessaire, afin de limiter son impact négatif. Dans cette thèse, nous avons abordé trois sujets liés à sa présence. Dans la première partie, de façon à augmenter le débit de transmission dans les systèmes à ultra large bande basés sur des impulsions brèves, nous proposons d'attribuer plusieurs codes à saut temporel au même utilisateur. Ceci génère un nouveau type d'interférence associée aux codes supplémentaires alloués à l'utilisateur d'intérêt. Le bénéfice de ce type de stratégie n'étant pas immédiat, nous étudions l'impact de notre proposition sur les performances du système. Dans la deuxième partie, nous traitons le problème de l'optimisation de la probabilité de coupure dans un système multi-antennaire, soumis à un canal de Rice à évanouissement lent. Nous proposons d'optimiser cette probabilité dans le contexte à N antennes de transmission et une antenne de réception, lorsque le rapport signal-à-bruit est grand, et de l'améliorer dans le contexte à plusieurs antennes de transmission et plusieurs antennes de réception. Dans la dernière partie, nous étudions le problème de l'allocation de puissance dans un canal à interférence gaussien. En nous basant sur une nouvelle expression approchée de la capacité de ce canal et moyennant une modulation OFDM, nous proposons de développer un nouvel algorithme d'allocation de puissance qui améliore la région de débits atteignables, en comparaison avec une allocation uniforme et des schémas classiques de gestion dynamique du spectre.