Dans cette thèse, nous nous intéressons au problème de l’atterrissage lunaire autonome et nous proposons une méthode innovante amenant une alternative à l’utilisation de capteurs classiques qui peuvent se révéler encombrants, énergivores et très onéreux.La première partie est consacrée au développement et à la construction de capteurs de mouvement inspirés de la vision des insectes volants et mesurant le flux optique.Le flux optique correspond à la vitesse angulaire relative de l’environnement mesurée par la rétine d’un agent. Dans un environnement fixe, les mouvements d’un robot génèrent un flux optique contenant des informations essentielles sur le mouvement de ce dernier. En utilisant le principe du « temps de passage », nous présentons les résultats expérimentaux obtenus en extérieur avec deux versions de ces capteurs.Premièrement, un capteur mesurant le flux optique dans les deux directions opposées est développé et testé en laboratoire. Deuxièmement un capteur adapté à la mesure des faibles flux optiques similaires à ceux pouvant être mesurés lors d’un alunissage est développé, caractérisé et enfin testé sur un drone hélicoptère en conditions extérieures.Dans la seconde partie, une méthode permettant de réaliser le guidage, la navigation et la commande (GNC pour Guidance Navigation and Control) du système est proposée. L’innovation réside dans le fait que l’atterrissage en douceur est uniquement assuré par les capteurs de flux optique. L’utilisation des capteurs inertiels est réduite au maximum. Plusieurs capteurs orientés dans différentes directions de visée, et fixés à la structure de l’atterrisseur permettent d’atteindre les conditions finales définies par les partenaires industriels. Les nombreuses informations décrivant la position et l’attitude du système contenues dans le flux optique sont exploitées grâce aux algorithmes de navigation qui permettent d’estimer les flux optiques ventraux et d’expansion ainsi que le tangage.Nous avons également montré qu’il est possible de contrôler l’atterrisseur planétaire en faisant suivre aux flux optiques estimés une consigne optimale au sens de la consommation d’énergie. Les simulations réalisées durant la thèse ont permis de valider le fonctionnement et le potentiel de la solution GNC proposée en intégrant le code du capteur ainsi que des images simulées du sol de la lune. / In this PhD thesis, the challenge of autonomous lunar landing was addressed and an innovative method was developed, which provides an alternative to the classical sensor suites based on RADAR, LIDAR and cameras, which tend to be bulky, energy consuming and expensive. The first part is devoted to the development of a sensor inspired by the fly’s visual sensitivity to optic flow (OF). The OF is an index giving the relative angular velocity of the environment sensed by the retina of a moving insect or robot. In a fixed environment (where there is no external motion), the self-motion of an airborne vehicle generates an OF containing information about its own velocity and attitude and the distance to obstacles. Based on the “Time of Travel” principle we present the results obtained for two versions of 5 LMSs based optic flow sensors. The first one is able to measure accurately the OF in two opposite directions. It was tested in the laboratory and gave satisfying results. The second optic flow sensor operates at low velocities such as those liable to occur during lunar landing was developed. After developing these sensors, their performances were characterized both indoors and outdoors, and lastly, they were tested onboard an 80-kg helicopter flying in an outdoor environment. The Guidance Navigation and Control (GNC) system was designed in the second part on the basis of several algorithms, using various tools such as optimal control, nonlinear control design and observation theory. This is a particularly innovative approach, since it makes it possible to perform soft landing on the basis of OF measurements and as less as possible on inertial sensors. The final constraints imposed by our industrial partners were met by mounting several non-gimbaled sensors oriented in different gaze directions on the lander’s structure. Information about the lander’s self-motion present in the OF measurements is extracted by navigation algorithms, which yield estimates of the ventral OF, expansion OF and pitch angle. It was also established that it is possible to bring the planetary lander gently to the ground by tracking a pre-computed optimal reference trajectory in terms of the lowest possible fuel consumption. Software-in-the-loop simulations were carried out in order to assess the potential of the proposed GNC approach by testing its performances. In these simulations, the sensor firmware was taken into account and virtual images of the lunar surface were used in order to improve the realism of the simulated landings.

Les enquêtes par sondage sont utiles pour estimer des caractéristiques d'une populationtelles que le total ou la moyenne. Cette thèse s'intéresse à l'étude detechniques permettant de prendre en compte un grand nombre de variables auxiliairespour l'estimation d'un total.Le premier chapitre rappelle quelques définitions et propriétés utiles pour lasuite du manuscrit : l'estimateur de Horvitz-Thompson, qui est présenté commeun estimateur n'utilisant pas l'information auxiliaire ainsi que les techniques decalage qui permettent de modifier les poids de sondage de facon à prendre encompte l'information auxiliaire en restituant exactement dans l'échantillon leurstotaux sur la population.Le deuxième chapitre, qui est une partie d'un article de synthèse accepté pourpublication, présente les méthodes de régression ridge comme un remède possibleau problème de colinéarité des variables auxiliaires, et donc de mauvais conditionnement.Nous étudions les points de vue "model-based" et "model-assisted" dela ridge regression. Cette technique qui fournit de meilleurs résultats en termed'erreur quadratique en comparaison avec les moindres carrés ordinaires peutégalement s'interpréter comme un calage pénalisé. Des simulations permettentd'illustrer l'intérêt de cette technique par compar[a]ison avec l'estimateur de Horvitz-Thompson.Le chapitre trois présente une autre manière de traiter les problèmes de colinéaritévia une réduction de la dimension basée sur les composantes principales. Nousétudions la régression sur composantes principales dans le contexte des sondages.Nous explorons également le calage sur les moments d'ordre deux des composantesprincipales ainsi que le calage partiel et le calage sur les composantes principalesestimées. Une illustration sur des données de l'entreprise Médiamétrie permet deconfirmer l'intérêt des ces techniques basées sur la réduction de la dimension pourl'estimation d'un total en présence d'un grand nombre de variables auxiliaires / Survey sampling techniques are quite useful in a way to estimate population parameterssuch as the population total when the large dimensional auxiliary data setis available. This thesis deals with the estimation of population total in presenceof ill-conditioned large data set.In the first chapter, we give some basic definitions that will be used in thelater chapters. The Horvitz-Thompson estimator is defined as an estimator whichdoes not use auxiliary variables. Along with, calibration technique is defined toincorporate the auxiliary variables for sake of improvement in the estimation ofpopulation totals for a fixed sample size.The second chapter is a part of a review article about ridge regression estimationas a remedy for the multicollinearity. We give a detailed review ofthe model-based, design-based and model-assisted scenarios for ridge estimation.These estimates give improved results in terms of MSE compared to the leastsquared estimates. Penalized calibration is also defined under survey sampling asan equivalent estimation technique to the ridge regression in the classical statisticscase. Simulation results confirm the improved estimation compared to theHorvitz-Thompson estimator.Another solution to the ill-conditioned large auxiliary data is given in terms ofprincipal components analysis in chapter three. Principal component regression isdefined and its use in survey sampling is explored. Some new types of principalcomponent calibration techniques are proposed such as calibration on the secondmoment of principal component variables, partial principal component calibrationand estimated principal component calibration to estimate a population total. Applicationof these techniques on real data advocates the use of these data reductiontechniques for the improved estimation of population totals

Contexte : La mauvaise qualité et la faible utilisation des services de santé contribuent aux taux élevés de morbidité et de mortalité dans plusieurs pays à faible et à moyen revenu. Face à cette situation, le gouvernement du Burkina Faso a testé une intervention novatrice qui combine le financement basé sur la performance (FBP) à des mesures d'équité en santé. Les formations sanitaires ont reçu des prix unitaires pour des services de santé fournis ainsi que des bonus conditionnels à la qualité des soins. Des comités communautaires ont sélectionné les indigents pour leur octroyer des exemptions de paiements des soins. Malgré le peu d’études sur le sujet, des acteurs en santé mondiale craignent que l’intervention puisse avoir des conséquences non intentionnelles importantes. Objectif : Cette thèse vise à accroître les connaissances scientifiques sur les conséquences non intentionnelles du FBP combiné à des mesures d'équité en santé dans un environnement à faible revenu. Méthodes : Nous avons développé un cadre conceptuel basé sur la théorie de la diffusion des innovations. Une étude de cas multiples a été réalisée avec neuf formations sanitaires au Burkina Faso. Cinq mois sur le terrain ont permis d’effectuer 104 entrevues semi-structurées, 266 séances d'observation et des conversations informelles avec un large éventail d'acteurs incluant les prestataires de soins, les patients et les vérificateurs. Les données qualitatives ont été codées avec QDA miner pour faciliter l’analyse thématique. Nous avons également utilisé des données quantitatives du système de gestion pour décrire l'évolution des services et trianguler les résultats. Résultats : La nature et la mise en œuvre de l'intervention ont interagi avec le système social et les caractéristiques de ses membres pour engendrer des conséquences non intentionnelles importantes, dont la plupart étaient indésirables. Les prestataires de soins ont démontré une fixation sur les mesures de rendement, ont falsifié les registres médicaux et ont enseigné de mauvaises pratiques aux stagiaires pour augmenter leurs subsides et bonus. Comme conséquence non intentionnelle désirable, certaines formations sanitaires ont limité la vente de médicaments sans prescriptions pour encourager les consultations. Les vérifications communautaires, durant lesquelles les patients sont retrouvés pour vérifier les services déclarés, ont entraîné la falsification des données de vérification, la perte de la confidentialité des patients et certaines craintes chez les patients, bien que certains étaient heureux de partager leurs opinions. Enfin, les prestataires de soins ont limité les services offerts gratuitement aux indigents, ce qui a déclenché des conflits. Discussion : Cette thèse contribue au développement des connaissances scientifiques sur la façon dont le FBP, combiné à des mesures d'équité, peut engendrer des conséquences non intentionnelles. Les résultats sont utiles pour affiner ce type d’intervention et éclairer une mise en œuvre efficace dans le secteur du financement de la santé. Plus largement, cette thèse démontre la faisabilité et la valeur ajoutée d'utiliser un cadre conceptuel pour étudier les conséquences non intentionnelles. Elle pourra guider les chercheurs à élargir leur angle d’analyse afin de rendre compte des conséquences intentionnelles et non intentionnelles des interventions complexes en santé. / Background: Poor quality and low utilization of healthcare services contribute to high levels of morbidity and mortality in many low- and middle-income countries (LMICs). In response, the government of Burkina Faso tested an innovative intervention that combines performance-based financing (PBF) with health equity measures. Healthcare facilities received unit fees for targeted services and bonuses conditional upon the quality of care. To reduce inequities in access to care, community-based committees selected indigents, i.e., the poorest segment of the population, to offer them user fee exemptions. Facilities were also paid more for services delivered to indigents. Despite the potential of this type of intervention, many global health actors argue that it could lead to important unintended consequences that influence its overall impact. Yet, little attention has been given to studying the unintended consequences of this complex intervention. Objective: This thesis aims to increase the scientific knowledge on the unintended consequences of PBF combined with health equity measures in a low-income setting. Methods: We developed a conceptual framework based on the diffusion of innovations theory. Using a multiple case study design, we selected nine healthcare facilities in Burkina Faso. Over five months of fieldwork, we collected multiple sources of qualitative data including 104 semi-structured interviews, 266 recorded observation sessions, informal conversations and documentation. Participants included a wide range of stakeholders, such as providers, patients, and PBF verifiers. Data were coded using QDA miner to conduct a thematic analysis. We also used secondary data from the PBF routine management system to describe the evolution of services and triangulate results. Results: Interactions between the nature and implementation of the intervention, the nature of the social system, and its members’ characteristics led to important unintended consequences, most of which were undesirable. Providers were fixated on performance measures rather than on underlying objectives, falsified medical registers, and taught trainees improper practices to increase subsidies and bonuses. As a desirable unintended consequence, we found that some facilities limited the sale of non-prescribed medication to encourage patients to consult. Community verifications, in which patients are traced to verify the authenticity of reported services and patient satisfaction, also led to unintended consequences, such as the falsification of verification data, the loss of patient confidentiality, and fears among patients, although some were pleased to share their views. Lastly, health equity measures also triggered changes that were not intended by program planners. For example, providers limited the free services and medication delivered to indigents, which led to conflicts between parties. Discussion: This thesis contributes to the development of scientific knowledge on how PBF interventions, combined with equity measures, can trigger unintended consequences in a low-income setting. The results are useful to inform effective implementation and refine interventions, particularly in the health financing sector. More broadly, this thesis demonstrates the feasibility and added value of using a conceptual framework to study the unintended consequences of complex health interventions. This thesis can inspire and guide future researchers to broaden their analytical horizons to capture both intended and unintended consequences of health interventions.

Le monde du travail étant en constante évolution, l’utilisation des nouvelles technologies d’information et de communication a transformé les façons de travailler et permettent aujourd’hui l’adoption de nouvelles formes d’organisation du travail (New ways of working) plus flexibles offrant aux organisations de nombreux avantages notamment d’ordre financier, organisationnel, et environnemental. La vie professionnelle étant davantage numérique, informelle, flexible et mobile qu’auparavant, de nombreuses organisations ont adopté de nouvelles formes d’organisation du travail comme celle du lieu de travail basé sur l’activité (Activity-based flexible office). Le lieu de travail basé sur l’activité est caractérisé par l’ouverture de l’environnement de travail, l’utilisation flexible des espaces de travail liés à l’activité, le partage de poste de travail (poste de travail non assigné) et l’utilisation des technologies d’information et de communication. Bien que plusieurs recherches portent sur les nouvelles formes d’organisation du travail, peu de recherches portent sur l’influence du lieu de travail basé sur l’activité sur le bien-être, la satisfaction, la motivation et la performance des employés. Cette étude vise à explorer les effets d’un tel lieu de travail au niveau individuel. Plusieurs questions se posent. Est-ce que les employés travaillant dans un lieu de travail basé sur l’activité ont un niveau supérieur de bien-être au travail? Sont-ils plus satisfaits? Sont-ils plus motivés? Sont-ils plus performants? Afin de tenter de répondre à ces questions, cette étude s’inspire du modèle théorique de Wohlers et Hertel (2017). Ce modèle illustre, entre autres, les conséquences qu’un lieu de travail basé sur l’activité a sur le travail au niveau individuel. La recherche consiste en une étude de cas auprès d’une institution financière qui a réaménagé ses locaux et propose maintenant un aménagement décloisonné doté de postes de travail non assignés afin de permettre aux employés de choisir l’endroit de leur choix en fonction de la nature du travail à effectuer. Trente entretiens semi-dirigés ont été réalisés avec des employés clés. Les résultats de la recherche indiquent que le lieu de travail basé sur l’activité a des effets positifs au niveau individuel. Ainsi, de façon générale, les résultats mettent en évidence que cette forme d’organisation du travail a des effets positifs sur le bien-être, la satisfaction, la motivation et la performance des employés. / As the world of work is constantly evolving, the use of new information and communication technologies allows the adoption of new ways of working, more flexible solutions, that provide organizations with many benefits, such as financial, organizational and environmental benefits. As working life is more digital, informal, flexible and mobile than ever before, many organizations have adopted new ways of working such as the Activity-based flexible office. The activity-based flexible office is characterized by the openness of the work environment, the flexible use of activity-related workspaces, workstation sharing (unassigned workstation) and the use of information and communication technologies. Although many researches focus on new ways of working, there is little research on the influence of the activity-based flexible office on the well-being, satisfaction, motivation and performance of employees. This study aims to explore the effects of such a workplace at the individual level. Several questions arise. Do employees working in an activity-based flexible office have a higher level of well-being at work? Are they more satisfied? Are they more motivated? Do they perform better? In an attempt to answer these questions, this study is inspired by the theoretical model of Wohlers and Hertel (2017). This model illustrates, among other things, the consequences that an activity-based flexible office has on work at the individual level. The research consists of a case study of a financial institution that has redeveloped its premises and now offers an open-plan layout with unassigned workstations to allow employees to choose the location of their choice according to the nature of the work to be done. Thirty semi-structured interviews were conducted with key employees. The research results indicate that the activity-based flexible office has positive effects at the individual level. Thus, in general, the results highlight that this form of work organization has positive effects on the well-being, satisfaction, motivation and performance of employees.

L’enseignement des langues par la tâche est une approche d’enseignement des langues secondes de plus en plus adoptée dans différents contextes. Toutefois, la place de l’enseignement de la forme au sein d’une tâche fait toujours l’objet d’un débat. En plus de savoir si l’enseignement de la forme devrait se faire de façon préventive ou réactive (Ellis, 2017; Long, 2015), le moment auquel il faudrait procéder à un enseignement de la forme ne fait pas consensus, que ce soit au début de la tâche (Dekeyser, 1997, 2007), pendant la tâche (Lightbown, 2008; Long, 2015) ou après la tâche (Willis et Willis, 2007). Cette incertitude mène les enseignants à se demander s’ils devraient intégrer ou non un enseignement de la forme à une tâche et à quel moment ils devraient le faire (East, 2017). La présente étude quasi expérimentale vise à mieux comprendre le rôle lié au moment de procéder à un enseignement de la forme dans le cadre d’une tâche et à contrôler certaines variables qui peuvent moduler les effets du type d’enseignement, dont le niveau de connaissances initiales et l’aptitude langagière des apprenants. Huit groupes, six groupes expérimentaux et deux groupes témoins, d’étudiants de français langue seconde (quatre groupes de niveau B1 et quatre groupes de niveau B2) ainsi que leurs enseignants respectifs ont participé à l’étude. L’intervention expérimentale consistait en une tâche de hiérarchisation et une tâche de prise de décision. Six groupes ont reçu un enseignement explicite du subjonctif soit au début de chaque tâche, soit pendant la tâche, soit après la tâche et deux groupes ont réalisé les deux tâches sans recevoir d’enseignement explicite. Les participants (n = 165) ont effectué un prétest, un post-test immédiat et un post-test différé mesurant les connaissances implicites (test d’imitation sollicitée) et explicites (test de jugement de la grammaticalité) et ont effectué un test mesurant l’aptitude langagière (LLAMA). Le degré de connaissances des apprenants a été déterminé en fonction de leurs résultats aux prétests. Les participants dont les résultats étaient en dessous de la médiane ont été attribués aux groupes de niveau faible et ceux dont les résultats étaient au-dessus de la médiane ont été attribués aux groupes de niveau avancé. Les résultats d’ANOVA à mesures répétées montrent que les apprenants moins avancés semblent bénéficier d’un enseignement pendant la tâche, alors que les étudiants plus avancés semblent bénéficier d’un enseignement au début de la tâche. Par conséquent, le niveau des apprenants est à prendre en considération au moment de planifier un enseignement de la forme. Par ailleurs, les résultats de régressions multiples montrent que l’aptitude langagière est davantage sollicitée dans les conditions d’enseignement de la forme avant ou pendant la tâche et que différentes composantes interviennent à des stades d’acquisition différents. Cette étude offre des répercussions pratiques et théoriques au regard du moment de procéder à un enseignement de la forme en fonction du niveau des apprenants et de leur aptitude langagière. / Task-Based Language Teaching is an increasingly popular approach used in a variety of second-language learning environments. There is debate, however, on the incorporation of form-focused instruction and, more specifically, regarding when precisely it should be integrated in the execution of a task. Beyond determining whether a form should be taught proactively or reactively (Ellis, 2017, Long, 2015), the lack of consensus as to whether form-focused instruction should occur at the beginning of a task (Dekeyser, 1997, 2007), during a task (Lightbown, 2008; Long, 2015), or after a task (Willis et Willis, 2007) drives language instructors to question whether they should integrate form-focused instruction at all and creates uncertainty as to when it is most beneficial to do so (East, 2017). The present quasi experimental study seeks to better understand the effects of the timing of form-focused instruction in the task-based teaching framework while controlling for moderating variables such as the degree of learner knowledge and learners’ language aptitude. Eight groups, six experimental and two comparison, of French as a second language students (four groups of B1 level and four groups of B2 level) and their respective teachers participated in the study. The experimental intervention consisted of two tasks, one hierarchical task and one decision-making task. Six groups received explicit instruction on the subjunctive at the beginning, during, or after a task while two groups completed the tasks without explicit instruction. The participants (N = 165) completed a pre-test, an immediate post-test and a delayed post-test assessing both implicit knowledge (Elicited Imitation Test) and explicit knowledge (Grammaticality Judgment Test). Participants also completed a language aptitude assessment test (LLAMA). Learners’ degree of knowledge was determined based on their pre-test performance. Participants whose mean scores were below or above the median were assigned to the low or advanced knowledge groups respectively. Repeated-measures ANOVAs show that lower-level learners benefit from instruction during a task while more advanced learners benefit from instruction at the start of a task. Consequently, learner readiness is a factor to consider when planning and executing focus on form instruction. Additionally, multiple regression results demonstrate that language aptitude plays a more significant role when form-focused instruction is given before or during a task and that different components are drawn upon at different acquisitional stages. The study concludes by offering theories and practical recommendations regarding the inclusion of focus on form instruction that considers the level and aptitude of learners.

Cette thèse présente un modèle unique du MASG (Modèle d’Architecture du Smart Grid) en considérant l 'état de l’art des différentes directives de recherche du smart grid. Le système hybride de génération d'énergie active marine-hydrogène a été modélisé pour représenter la couche de composants du MASG. Le système intègre l'électrolyseur à membrane d’échange de proton (à l’échelle de méga watt) et les systèmes de piles à combustible en tant que composants principaux du bilan énergétique. La batterie LiFePO4 est utilisée pour couvrir la dynamique rapide de l'énergie électrique. En outre, la thèse analyse le système de gestion de l'énergie centralisé et décentralisé. Le système multi-agents représente le paradigme du système décentralisé. La plate-forme JADE est utilisée pour développer le système multi-agents, en raison de son domaine d'application général, de ses logiciels à licence libre, de son interface avec MATLAB et de sa calculabilité avec les standards de la Fondation des Agents Physiques Intelligentes. Le système de gestion d'énergie basé sur JADE équilibre l'énergie entre la génération (système de conversion d'énergie marine-courant) et la demande (profil de charge résidentielle) pendant les modes de fonctionnement autonome et connecté au réseau. Le modèle proposé du MASG peut être considéré comme une étude de cas pilote qui permet l'analyse détaillée et les applications des différentes directions de recherche du smart grid. / This thesis presents a unique model of the SGAM (Smart Grid Architecture Model) with considering the state of the art of the different research directions of the smart grid and. The hybrid marine-hydrogen active power generation system has been modeled to represent the component layer of the SGAM. The system integrates the MW scale PEM electrolyzer and fuel cell systems as the main energy balance components. The LiFePO4 battery is used to cover the fast dynamics of the electrical energy. Moreover, the thesis analyzes the centralized and the decentralized energy management system. The MAS (Multi-Agent Systems) represents the paradigm of the decentralized system. The JADE platform is used to develop the MAS due to its general domain of application, open source and free license software, interface with MATLAB and the computability with the FIPA (Foundation of Intelligent Physical Agent) standards. The JADE based energy management system balances the energy between the generation (marine-current energy conversion system) and the demand side (residential load profile) during the stand-alone and the grid-connected modes of operation. The proposed model of the SGAM can be considered as a pilot case study that enables the detailed analysis and the applications of the different smart grid research directions.

Cette thèse s’intéresse au diagnostic et à l’observation de systèmes linéaires à commutations et à l’application au convertisseur multicellulaire série. L’objectif est de proposer des solutions pour des sous-systèmes non-observables au sens classique et dont des fautes continues ou discrètes peuvent être présentes. Après la présentation d’un état de l’art sur les techniques d’observation et de diagnostic pourles systèmes à commutations, le mémoire est scindé en deux parties. La première partie propose, d’une part, une stratégie d’estimation des états discret et continu d’un système linéaire à commutation soumis à une entrée inconnue. Un observateur hybride basé sur la théorie des modes glissants d’ordre supérieur est développé. D’autre part, deux procédures de diagnostic sont présentées. La première combine un observateur hybride et un diagnostiqueur pour détecter une faute continue. Pour la seconde, un diagnostic actif est défini sur la base de la théorie du test afin de détecter et d’isoler une faute discrète. Dans la seconde partie de ce mémoire, les étapes de la réalisation d’un convertisseur multicellulaire sont détaillées. Ensuite, un chapitre est dédié à la validation des approches théoriques d’observation et de diagnostic sur le convertisseur à trois cellules. Un observateur est synthétisé afin d’estimer les tensions des capacités. Les deux procédures de diagnostic sont appliquées pour la détection d’une variation des valeurs des capacités et le diagnostic de cellules bloquées. Enfin, une commande binaire pour le convertisseur est proposée. L’application de cette stratégie permettra, par la suite, la commande tolérante aux fautes du convertisseur. / This thesis deals with the diagnosis and the observation of a large class of switched linear systems with an application to the multicellular converter. The objective is to provide solutions for non-observable subsystems in the classical sense which can be influenced by continuous or discrete faults. After presenting a state of the art for the observation and diagnostic techniques for switched systems, the report is divided into two parts. The first part provides, in one hand, a strategy for the discrete and continuous states estimation for linear switched system with unknown input. A hybridobserver based on higher order sliding mode is developed. On the other hand, two diagnostic procedures are presented. The first one combines a hybrid observer and a discrete diagnoser to detect a continuous fault. In the second one, an active diagnosis is defined based on the testing theory to detect and isolate a discrete fault. In the second part of this thesis, the different steps to create a multicellular converter are detailed. Then, a chapter is dedicated to the validation of the theoretical approaches for the observation and diagnosis of the three cells converter. An observer is designed to estimate the capacitor voltages. The two proposed diagnosis procedures are applied to detect a change in the capacitance values and to diagnose locked cells. Finally, a binary control for the converter is proposed. The implementation of this strategy will allow, in the future, the fault tolerant control of the converter.

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Le contenu de cette thèse explore la question de l’attribution de crédits à long terme dans l’apprentissage par renforcement du point de vue d’un biais inductif de parcimonie. Dans ce contexte, un agent parcimonieux cherche à comprendre son environnement en utilisant le moins de variables possible. Autrement dit, si l’agent est crédité ou blâmé pour un certain comportement, la parcimonie l’oblige à attribuer ce crédit (ou blâme) à seulement quelques variables latentes sélectionnées. Avant de proposer de nouvelles méthodes d’attribution parci- monieuse de crédits, nous présentons les travaux antérieurs relatifs à l’attribution de crédits à long terme en relation avec l’idée de sparsité. Ensuite, nous développons deux nouvelles idées pour l’attribution de crédits dans l’apprentissage par renforcement qui sont motivées par un raisonnement parcimonieux : une dans le cadre sans modèle et une pour l’apprentissage basé sur un modèle. Pour ce faire, nous nous appuyons sur divers concepts liés à la parcimonie issus de la causalité, de l’apprentissage supervisé et de la simulation, et nous les appliquons dans un cadre pour la prise de décision séquentielle. La première, appelée évaluation contrefactuelle de la politique, prend en compte les dévi- ations mineures de ce qui aurait pu être compte tenu de ce qui a été. En restreignant l’espace dans lequel l’agent peut raisonner sur les alternatives, l’évaluation contrefactuelle de la politique présente des propriétés de variance favorables à l’évaluation des politiques. L’évaluation contrefactuelle de la politique offre également une nouvelle perspective sur la rétrospection, généralisant les travaux antérieurs sur l’attribution de crédits a posteriori. La deuxième contribution de cette thèse est un algorithme augmenté d’attention latente pour l’apprentissage par renforcement basé sur un modèle : Latent Sparse Attentive Value Gra- dients (LSAVG). En intégrant pleinement l’attention dans la structure d’optimisation de la politique, nous montrons que LSAVG est capable de résoudre des tâches de mémoire active que son homologue sans modèle a été conçu pour traiter, sans recourir à des heuristiques ou à un biais de l’estimateur original. / The content of this thesis explores the question of long-term credit assignment in reinforce- ment learning from the perspective of a parsimony inductive bias. In this context, a parsi- monious agent looks to understand its environment through the least amount of variables possible. Alternatively, given some credit or blame for some behavior, parsimony forces the agent to assign this credit (or blame) to only a select few latent variables. Before propos- ing novel methods for parsimonious credit assignment, previous work relating to long-term credit assignment is introduced in relation to the idea of sparsity. Then, we develop two new ideas for credit assignment in reinforcement learning that are motivated by parsimo- nious reasoning: one in the model-free setting, and one for model-based learning. To do so, we build upon various parsimony-related concepts from causality, supervised learning, and simulation, and apply them to the Markov Decision Process framework. The first of which, called counterfactual policy evaluation, considers minor deviations of what could have been given what has been. By restricting the space in which the agent can reason about alternatives, counterfactual policy evaluation is shown to have favorable variance properties for policy evaluation. Counterfactual policy evaluation also offers a new perspective to hindsight, generalizing previous work in hindsight credit assignment. The second contribution of this thesis is a latent attention augmented algorithm for model-based reinforcement learning: Latent Sparse Attentive Value Gradients (LSAVG). By fully inte- grating attention into the structure for policy optimization, we show that LSAVG is able to solve active memory tasks that its model-free counterpart was designed to tackle, without resorting to heuristics or biasing the original estimator.

Access control is a crucial aspect of cybersecurity, and Role Based Access Control (RBAC) is a typical framework for controlling the access to specific resources. However, in the context of Smart Grids, the usual authentication solution of using a trusted identity provider might not be possible to provide authentication of a user, as systems cannot rely on external services. This, in addition to devices in a substation being usually strictly controlled, means that having an RBAC limited to a desktop application can be necessary. Moreover, the cost of adding additional layers of security needs to be considered too, as the cost of adding specific features can vary significantly. This thesis thus looks into the existing solutions for desktop applications in substations, explains their viability and implements an RBAC system using Group Nesting in Windows user management, in the context of a configuration loading application on a main computer in a substation. It is then used to evaluate the cost of this new solution, in terms of maintainability, usability and flexibility, compared to the gained security. This is done by using static analysis of both codebases, and evaluation of usability and security. It shows that security can be added for a reasonable cost using Group Nesting in Smart Grids if the focus is to delegate some tasks to the directory, improving on the security of the application and the system as a whole. / Åtkomstkontroll är en viktig aspekt av cybersäkerhet, och rollbaserad åtkomstkontroll (RBAC) är ett typiskt ramverk för att kontrollera åtkomsten till specifika resurser. I smarta nät kan det dock hända att den vanliga autentiseringslösningen med en betrodd identitetsleverantör inte är tillräcklig för att autentisera en användare, eftersom systemen inte kan förlita sig på externa tjänster. Detta, förutom att enheterna i en transformatorstation vanligtvis är strikt kontrollerade, innebär att det kan vara nödvändigt att ha en RBAC som är begränsad till en datorapplikation. Dessutom måste kostnaden för att lägga till ytterligare säkerhetslager också beaktas, eftersom kostnaden för att lägga till specifika funktioner kan variera avsevärt. Denna avhandling omfattar därför dels undersökning av de befintliga lösningarna för datorapplikation i transformatorstationer, dels redogörelse av genomförbarheten och dels implementeringen av ett RBAC-system. Implementationen använder funktionen Group Nesting i Windows-användarhantering och integrerades i en applikation för konfigurationsinläsning på en huvuddator i en transformatorstation. Därefter utvärderas kostnaden för denna nya lösning i fråga om underhållbarhet, användbarhet och flexibilitet i förhållande till den ökade säkerheten. Detta görs med hjälp av statisk analys av de båda mjukvarulösningarna och utvärdering av användbarhet och säkerhet. Det visar att säkerheten kan ökas till en rimlig kostnad med hjälp av Group Nesting i smarta nät, om fokus ligger på att delegera vissa uppgifter till en katalog, vilket förbättrar säkerheten i applikationen och systemet som helhet. / Le contrôle ’daccès est un aspect essentiel de la cybersécurité, et utiliser des rôles pour implémenter cela est souvent le modèle recommandé. Pour autant, dans le contexte des réseaux électriques intelligents, il ’nest pas toujours possible de posséder un parti tiers fiable qui puisse faire autorité car il ne faut pas dépendre de systèmes extérieurs. ’Cest particulièrement vrai dans une sous-station où les ordinateurs connectés ont un rôle strictement défini. Ainsi il peut être nécessaire ’davoir un système de contrôle ’daccès basé sur les rôles (RBAC, Role-Based Access Control) uniquement contenu sur un ordinateur. Il faut de plus pouvoir estimer le coût de cette sécurité supplémentaire. Ce rapport évalue les solutions existantes dans cette situation et leur viabilité, et implémente un RBAC grâce à ’limbrication de groupe ’dutilisateur Windows, pour une application desktop pour le chargement de configuration pour l´ordinateur central ’dune sous-station. Cette implémentation est ensuite utilisée pour estimer les coûts associés à ’lajout ’dun RBAC en termes de maintenabilité, ’dutilisabilité et de flexibilité par rapport aux gains de sécurité. Cela est fait à travers des outils ’danalyse statique sur le code avant et après implémentation et ’dautres techniques ’danalyse de la sécurité et de la maintenabilité. Cela permet de montrer que, avec ’limbrication de groupes, il est possible ’dobtenir un niveau de sécurité satisfaisant tout en limitant les coûts associés, grâce au fait de déléguer les fonctions de gestion ’dutilisateur à un système de directory (répertoire).