La modélisation dans le domaine de l'agro-écologie est importante car elle permet de mieux comprendre les interactions entre l'environnement et les activités humaines. Des travaux basés sur la simulation ont été développés depuis des années. Cependant, non seulement ces outils restent difficiles à utiliser par les utilisateurs non experts, mais aussi le coût des modèles rend leur utilisation difficile à case de la complexité élevée en cas d'application réelle. Nous proposons une approche qui consiste à représenter le système étudié dans un formalisme de système à événements discrets qui est bien adapté quand la dynamique du système est liée à des interactions entre les entités concernés. Ceci permet de profiter l'efficacité du model-checking pour étudier le comportement du système modélisé et d'utiliser la synthèse de contrôleur pour générer automatiquement des stratégies optimales. Nous présentons deux contributions dans cette thèse. La première contribution concerne le projet EcoMata. Cette modélisation qualitative en automates temporisés pour un réseau trophique marin de type proie-prédateur permet d'analyser l'écosystème à l'aide de model-checking sans avoir à faire des simulations. Des scénarios de requête prédéfinis ont été développés dans un langage naturel pour que les utilisateurs non expert puissent faire des requêtes sur les réseaux trophiques sans avoir des connaissances sur la langage TCTL. Nous avons amélioré la génération automatique d'automates temporisés à partir d'une description des équation Lotka-Votera. Nous avons aussi proposé une approche de synthèse de contrôleur pour générer automatiquement des stratégies optimales de gestion de pêche. Le prototype logiciel EcoMata implémente l'ensemble des propositions incluant la recherche de stratégies optimales. Dans la seconde contribution, nous proposons une modélisation hybride en automates temporisés d'une exploitation de pâturage. Cette modélisation hybride combine un modèle numérique de la croissance d'herbe et un modèle qualitatif des activités de pâturage. Une structure hiérarchique organise les modèles dans quatre couches: la couche biologique, la couche activité, la couche décisionnelle et la couche d'horloge. Nous proposons quatre méthodes pour générer des stratégies optimales des activités de pâturage. La première méthode est appliquée à la recherche de stratégies optimales de la mise au pâturage. Trois méthodes sont dédiées à la recherche de stratégies optimales de la fertilisation. Une d'entre elles utilise la synthèse de contrôleur alors que les deux autres combinent la synthèse de contrôleur et l'apprentissage supervisé pour générer des stratégies génériques par type d'exploitation. Un prototype logiciel PaturMata a été développé implémentant cette modélisation, permettant aux utilisateurs de simuler des scénarios de pâturage et rechercher des stratégies optimales de mise au pâturage. / The modeling in the domain of agro-ecology is important since it helps us to better understand the interactiosn between the environment and the human activities. Some research works based on simulation has been carried out during the recent years. Mainwhile, not only these simulation tools are difficult to use by the non expert users, but also the high complexity of models makes interactive uses impossible. We propose an approch in which we represent the system to be studied in a discret event system formalism. This kind of representation benefits the efficiency of model-checking and makes it possible to use controller synthesis to generate strategies. We present two contributions in this thesis. The first one concerns the project EcoMata. This project proposes a qualitative modelling which represents a marine prey-predator type food chain in timed automata. Predifined query patterns in natural langurage are also proposed which allow users to investigate easiy the food chain. We have improved the efficiency of the algorithm of timed automata generation and also developped a strategy synthesis method to generate best fishing management strategy. The prototype software EcoMata implements all these propositions including the best strategy synthesis. In the second contribution, we propose a hybrid modelling which represents grazing activities in timed automata. This hybrid modelling combines a numerical grass model and a qualitative grazing model. These sub models are organized in a hierarchical struture of four layers: the biological layer, the activity layer, the decision layer and the clock. We propose four methods to generate best grazing management strategy. One of these methods is applied to the movement of herd. The other three methods are applied to fertilization among which one of them use controller synthesis on timed automata and the other two combine controller synthesis and machine learning to generate generic strategy for a exploitation type. A prototype software PaturMata has been developped which implements this modelling method and the generation of the best strategy of herd movement.

Cette recherche vise à élaborer une théorie de la pratique et une philosophie morale qui n’accorderaient aucune réalité à des possibles ou à des virtualités. Si l’inspiration bourdieusienne hante notre propos, c’est à partir de Spinoza que nous tentons dans un premier temps de construire un concept de disposition qui soit débarrassé de toute connotation indéterministe en référant les dispositions à des états de corps actuels et en clarifiant le sens de la notion, trop souvent confondue avec d’autres (aptitude, capacité, habitus). Nous montrons dans une deuxième partie que l’incorporation de l’extériorité dans des dispositions actuelles s’accompagne, conformément à la philosophie spinoziste, d’un effort nécessaire et déterminé pour accomplir aussitôt ce que l’agent est condamné à accomplir. La disposition désigne une puissance qui va au bout de ce qu’elle peut, abstraction faite de contrariétés internes ou externes. Si la puissance d’agir peut augmenter ou diminuer, l’effort ne peut être qu’aidé ou contrarié. L’agent est un automate, mais un automate qui s’efforce d’effectuer de gré et nécessairement ce qu’il est forcé d’effectuer, même s’il s’avère que c’est pour le pire. Cela nous conduit dans une troisième partie à contester les interprétations de la philosophie pratique spinoziste en terme d’aliénation. Nous montrons aussi que l’intellectualisme spinoziste doit être largement redéfini, la libération ne pouvant s’effectuer sans compter sur les « dispositions du dehors », y compris l’imagination d’un progrès possible. Enfin, si l’agent automate se signale par la grande inconstance de ses dispositions, il faut le disposer à agir dans un sens favorable à la raison. Le fonctionnement de l’État doit reposer sur la seule mécanique des institutions, puisqu’il est acquis qu’on ne peut vraiment compter sur personne. / This research aims at developing a theory of practice and a moral philosophy that leaves no place for what is merely possible and virtual. While inspired by the sociology of Bourdieu, I first draw on Spinoza to develop a concept of disposition that is freed of all indeterminist connotations by referring dispositions to actual states of the body so as to clarify the meaning of the term, which is so often confused with concepts such as aptitude, capacity, habitus. In the second part of this work, I show that the incorporation of the exteriority comes with the necessary effort to immediately accomplish what the agent is condemned to accomplish. « Disposition » refers to a power that sees through to the end what it can, notwithstanding internal and external impediments. If the power to act increases or diminishes, effort itself can only be helped or hindered. Thus, the agent is an automaton, but one that willingly strives to do what it is compelled to do, even if it is for the worst. Consequently, in the third part, I contest interpretations that relate human bondage in Spinoza’s ethics to alienation. I argue that Spinoza’s intellectualism must be redefined : emancipation cannot occur without relying on the dispositions we receive from the common order of Nature, including imagining possible progress. Finally, although the automaton is characterized by the inconstancy of his dispositions, he has to be disposed in a way that is favorable to reason. The workings of the state should rest solely on the mechanism of the institutions, as it has been established that we really cannot rely upon anyone.

LOTOS (Language Of Temporal Ordering Specification) est un langage <br />de description de systemes paralleles communicants, normalise par l'ISO et le <br />CCITT afin de permettre la definition formelle des protocoles et des services<br />de telecommunications. Le langage utilise des types abstraits algebriques pour<br />specifier les donnees et un calcul de processus proche de CSP et CCS pour<br />exprimer le controle. <br /><br /> Cette these propose une technique de compilation permettant de traduire <br />un sous-ensemble significatif de LOTOS vers un modele reseau de Petri<br />interprete (pouvant servir a produire du code executable) puis vers un<br />modele automate d'etats finis (permettant la verification formelle de programmes<br />LOTOS soit par reduction ou comparaison modulo des relations d'equivalence, soit<br />par evaluation de formules de logiques temporelles).<br /><br /> La methode employee differe des approches usuelles basees sur la<br />reecriture de termes, qui construisent directement le graphe d'etats<br />correspondant a un programme LOTOS. <br /> Ici au contraire la traduction est effectuee en trois etapes successives<br />(expansion, generation et simulation) s'appuyant sur des modeles semantiques<br />intermediaires (le langage SUBLOTOS et le modele reseau). Elle met en oeuvre<br />une analyse statique globale du comportement des programmes.<br /> Elle prend en compte les donnees, celles-ci devant etre compilees<br />au moyen dalgorithmes deja existants.<br /><br /> Ces principes de compilation ont ete entierement implementes dans<br />le logiciel CAESAR. Les performances obtenues confirment l'interet de la methode.

Ce mémoire de thèse prèsente une approche pour la surveillance des systèmes à événements discrets commandés. L'étude se restreint aux défauts interruptibles : intermittents et permanents. Le comportement acceptable de ces systèmes est introduit afin d'accroître la disponibilité des systèmes commandés. Ce comportement présente une tolérance aux défauts intermittents. Une démarche de construction du système de surveillance est présentée. Nous modélisons, dans un premier temps, le comportement du système sujet aux défauts interruptibles par un automateà chronomètres. Nous appliquons, dans un deuxième temps, une procédure de synthèse à cet automate. Cette procédure est basée aux opérateurs d'analyse en avant et en arriérer de l'automate. Un nouveau modèle appelé réseaux de Petri à chronomètres post- et Pré-initialisés est également présenté. Ce modèle général du RdP a été utilisé, dans le cadre de ce mémoire, pour modéliser le comportement des systèmes sujets aux défauts interruptibles. L'implémentation de notre méthode de surveillance se fait par un automate programmable industriel. Pour ce faire, le système de surveillance étant sous la forme d'un automate àchronomètres est traduit structurellement en programme SFC.

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Les quatres chapîtres de cette thèse aborde quatre thèmes de la théorie des itérations: 1) nous élaborons un algorithme de vérification de l'attraction d'un point fixe d'une itération discrète dans son voisinage second. Cet algorithme est comparé aux conditions nécessaires et suffisantes énoncées par F. Robert avant d'être généralisé à d'autres attracteurs et d'autres bassins d'attraction. 2) Après un tour d'horizon des méthodes de calcul de racines pième de matrices réelles nous proposons un algorithme de calcul de racines carrées de matrices booléennes quelconques. 3) Nous utilisons un opérateur monotone pour étudier les itérations bloc-séquentielles de réseaux à seuil: on caractérise ainsi leurs dynamiques. Nous étendons ces méthodes aux fonctions majorité et verres de spin généralisés. 4) Après avoir comparé les différents outils d'observation des dynamiques des réseaux booléens aléatoires d'interconnectivité 2, nous proposons une approche basée sur le calcul d'une approximation de chacune des 3 composantes: le coeur stable du réseau, le coeur oscillant, les paliers (notion introduite ici). En application nous nous intéressons au problème de la reconnaissance de séquences booléennes par ce type de réseaux

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On étudie des modèles de champs aléatoires binaires, respectant une propriété de renouvellement spatial, en vue de la modélisation de phénomènes épidémiologiques

Un automate temporisé est un automate augmenté avec plusieurs horloges qui mesurent le passage de temps et peuvent conditionner la modification de l'état du système. Les automates temporisés ont été introduits en tant que modèle formel pour les systèmes temps-réel, en espérant que leur rôle dans la vérification de tels systèmes sera similaire au rôle des automates finis dans la recherche systématique des erreurs de conception de systèmes non-temporisés. Dans notre thèse nous étudions plusieurs questions théoriques liés aux automates temporisés et aux langages temporisés. Dans une première partie nous étudions une sous-classe simple d'automates temporisés à une seule horloge qui est remise à zéro pendant chaque transition. Nous montrons que cette sous-classe supporte des résultats similaires à la théorie classique des automates finis: des théorèmes de Kleene, de Myhill-Nerode et de fermeture par complémentation. La deuxième et principale partie de la thèse est motivée par les expressions régulières temporisés de Asarin, Caspi et Maler. Depuis leur introduction, on sait qu'il faut employer l'intersection dans les expressions régulières pour que leur expressivité soit égale aux automates temporisés. Nous poursuivons alors une approche alternative en utilisant des parenthèses colorées pour définir les contraintes temporelles sur une séquence d'événements. Cette idée aboutit à une représentation alternative des langage des automates temporisés, basée sur une nouvelle classe de langages formels que nous appelons . Nous développons alors la théorie des expressions régulières sur les regminos et nous montrons que le problème de sémantique vide est indécidable en cas général, et décidable pour une sous-classe large de langages. L'application de ces résultats nous amène à des nouvelles structures de données et à des algorithmes pour le problème du langage vide dans les automates temporisés et les expressions régulières.

Modéliser un système c'est lui trouver une représentation mathématique aussi fidèle que possible. Lorsque ce système est distribué (spatio-temporel), son modèle mathématique usuel est, depuis les années 60, un ensemble d'équations aux dérivées partielles. Depuis une décennie, les automates cellulaires (AC) se présentent comme de bons candidats pour décrire les systèmes distribués. De plus, leur mise en oeuvre est plus aisée. Dans ce travail, on montre que les automates cellulaires peuvent être utilisés pour décrire des systèmes dans le domaine des milieux déformables, tels que les déformations élastiques et thermoélastiques et le contact sans frottement. Les modèles d'automates cellulaires proposés permettent de simuler numériquement quelques propriétés génériques des phénomènes de déformation élastique-thermoélastique et le contact sans frottement tels que le déplacement des particules constituant le solide et l'énergie potentielle fournie. Ces modèles d'AC sont élaborés de telle sorte que la conservation de la masse et de la quantité de mouvement soit vérifiée. La mise en oeuvre de ces modèles est réalisée à l'aide d'un code Matlab.