L'idée générale de cette thèse est d'évaluer la plausibilité cognitive de modèles de raisonnement couramment utilisés en Intelligence Artificielle en les mettant en correspondance avec le raisonnement humain, ceci dans des situations de supervision de systèmes dynamiques. Pour cela, un micro-monde lié au domaine de la physique hydraulique est utilisé. Il s'agit donc en premier lieu de développer des opérateurs artificiels capables de superviser ce processus, chacun dans un "style cognitif" spécifique. Trois types d'agents ont ainsi été mis au point, basés sur le raisonnement qualitatif, la classification à partir d'exemples, et le raisonnement à base de cas. La seconde phase consiste à comparer les séquences d'actions correspondant aux raisonnements d'un opérateur humain et d'un agent artificiel durant la tâche de supervision, notamment par l'intermédiaire de la découverte des intentions associées aux actions, puis à définir une coopération entre ces trois modes fondamentaux de raisonnement.

La vérification des systèmes d'états finis, qu'ils soient distribués ou concurrents, est confrontée en pratique au problème d'explosion d'états (taille prohibitive de l'espace d'états sous-jacent) qui survient pour des systèmes de taille réaliste, contenant de nombreux processus en parallèle et des structures de données complexes. Différentes techniques ont été proposées pour combattre l'explosion d'états, telles que la vérification à la volée, la réduction d'ordre partiel, ou encore la vérification distribuée. Cependant, l'expérience pratique a montré qu'aucune de ces techniques, à elle seule, n'est toujours suffisante pour maîtriser des systèmes à grande échelle. Cette thèse propose une combinaison de ces approches dans le but de faire passer à l'échelle leurs capacités de vérification. Notre approche est basée sur les Systèmes d'Equations Booléennes (SEBs), qui fournissent une représentation intermédiaire élégante des problèmes de vérification définis sur des Systèmes de Transitions Etiquetées, comme la comparaison par équivalence, la réduction par tau-confluence, l'évaluation de formules de mu-calcul modal sans alternance, ou encore la génération de cas de tests de conformité. Nous proposons DSolve et MB-DSolve, deux nouveaux algorithmes pour la résolution distribuée à la volée de SEBs (contenant un, resp. plusieurs blocs d'équations), et nous les employons comme moteurs de calcul pour quatre outils de vérification à la volée développés au sein de la boîte à outils CADP en utilisant l'environnement OPEN/CAESAR : le comparateur par équivalence BISIMULATOR, le réducteur TAU_CONFLUENCE, l'évaluateur de propriétés temporelles EVALUATOR, et le générateur de cas de tests de conformité EXTRACTOR. Les mesures expérimentales effectuées sur des grappes de machines montrent des accélérations quasi-linéaires et un bon passage à l'échelle des versions distribuées de ces outils par rapport à leurs équivalents séquentiels.

En biologie structurale, il est couramment admit que la structure tridimensionnelle d'une protéine détermine sa fonction. Ce paradigme permet de supposer que deux protéines possédant des structures tridimensionnelles similaires peuvent partager un ancêtre commun et donc posséder des fonctions similaires. Déterminer la similarité entre deux structures de protéines est une tâche importante qui a été largement étudiée. Parmi toutes les méthodes proposées, nous nous intéressons à la mesure de similarité appelée “maximisation du recouvrement de cartes de contacts” (ou CMO), principalement parce qu'elle fournit des scores de similarité pouvant être utilisés pour obtenir de bonnes classifications automatiques des structures de protéines. Dans cette thèse, la comparaison de deux structures de protéines est modélisée comme une recherche de sous-graphe dans des graphes k-partis spécifiques appelés graphes d'alignements, et nous montrons que cette tâche peut être efficacement réalisée en utilisant des techniques avancées issues de l'optimisation combinatoire. Dans la seconde partie de cette thèse, nous modélisons CMO comme une recherche de sousgraphe maximum induit par les arêtes dans des graphes d'alignements, problème pour lequel nous proposons un solveur exact qui surpasse les autres algorithmes de la littérature. Même si nous avons réussi à accélérer CMO, la procédure d'alignement requière encore trop de temps de calculs pour envisager des comparaisons à grande échelle. La troisième partie de cette thèse est consacrée à l'accélération de CMO en utilisant des connaissances issues de la biologie structurale. Nous proposons une approche hiérarchique pour résoudre CMO qui est basée sur les structures secondaires des protéines. Enfin, bien que CMO soit une très bonne mesure de similarité, les alignements qu'elle fournit possèdent souvent de fortes valeurs de déviation (root mean squared deviation, ou RMSD). Pour palier à cette faiblesse, dans la dernière partie de cette thèse, nous proposons une nouvelle méthode de comparaison de structures de protéines basée sur les distances internes que nous appelons DAST (pour Distance-based Alignment Search Tool). Elle est modélisée comme une recherche de clique maximum dans des graphes d'alignements, pour laquelle nous présentons un solveur dédié montrant de très bonnes performances.

Cette thèse se compose de trois parties indépendantes portant sur l'application du contrôle stochastique à la finance. Dans la première partie, nous étudions le problème de maximisation de la fonction d'utilité dans un marché incomplet avec défauts et information totale/partielle. Nous utilisons le principe de la programmation dynamique pour pouvoir caractériser la fonction valeur solution du problème. Ensuite, nous utilisons cette caractérisation pour en déduire une EDSR dont la fonction valeur est solution. Nous donnons également une approximation de cette fonction valeur. Dans la seconde partie, nous étudions les EDSR à sauts. En utilisant les résultats de décomposition des processus à sauts liée au grossissement progressif de filtration, nous faisons un lien entre les EDSR à sauts et les EDSR browniennes. Cela nous permet de donner un résultat d'existence, un théorème de comparaison ainsi qu'une décomposition de la formule de Feynman-Kac. Puis nous utilisons ces techniques pour la détermination du prix d'une option européenne dans un marché complet et le prix d'indifférence d'un actif contingent non duplicable dans un marché incomplet. Enfin, dans la troisième partie, nous utilisons la théorie des erreurs pour expliquer le risque de liquidité comme une propriété intrinsèque au marché. Cela nous permet de modéliser la fourchette Bid-Ask. Puis nous résolvons dans ce modèle le problème de liquidation optimale d'un portefeuille en temps discret et déterministe en utilisant la programmation dynamique.

Notre thèse analyse le rapport entre pratiques sociales d’intégration d’immigrés, modèles d’installation et processus de transformation de la morphologie urbaine dans deux études de cas qui se prêtent à une comparaison stimulante. D’un côté, nous avons le cas de l’émigration italienne interne vers un pole industriel de la banlieue métropolitaine milanaise (Sesto San Giovanni); de l’autre côté, celui de l’émigration italienne internationale dans une agglomération des bassins miniers wallons (La Louvière). Il s’agit de deux contextes d’insertion fort différents du point de vue de la morphologie sociale et de l’organisation territoriale, qui profilent des espaces hybrides entre rural et urbain en profonde et rapide transformation, à cause des flux massifs de la main d’œuvre immigrée. Ces différences nous permettent de mettre à l’épreuve de l’analyse comparée les conceptions sociologiques et les parcours historiques de l’intégration, du tissu sociale qui en est à la base, de la citoyenneté, de la construction d’identités collectives, afin de dépasser les dichotomies stéréotypées entre rural/urbain, tradition/modernité, intégration/conflit, migration interne/internationale. La thèse développe une analyse parallèle des deux études de cas en suivant un fil argumentatif unitaire, qui s’ouvre avec une enquête sur les flux migratoires et les contextes d’accueil des migrations. Dans les deux premiers chapitres nous avons analysé le contexte économique, social et territorial dans lequel s’inscrivent les processus migratoires. Pour le cas belge, nous avons analysé le cycle de l’industrie charbonnière, le processus de dépopulation de la Wallonie et les mécanismes qui règlent les flux, c'est-à-dire une migration contractée par les deux gouvernements. En ce qui concerne le cas milanais, nous avons tracé les contours de la très rapide urbanisation, qui a conduit toute une série de communes limitrophes à Milan à entrer dans l’orbite métropolitaine et à se qualifier comme des pôles périphériques. Après avoir tracé les contours du cadre général, nous avons fait face, dans la deuxième partie, à la question plus spécifique du logement et des formes d’installations. Pour le cas louviérois, nous avons reconstruit les conditions de logement et la très difficile confrontation des premiers immigrés avec le monde du travail charbonnier, l’absence d’une initiative publique dans le secteur du logement jusqu’en 1954, faiblement compensé par l’initiative patronale, et la phase suivante des années 1950, qui a mené à la stabilisation des immigrés dans la région. De Sesto San Giovanni nous avons reconstruit la transition complexe vers la périphérie métropolitaine, à partir des installations rurales jusqu’aux politiques publiques locales et nationales de construction de grands ensembles, en soulignant comment cette intervention urbanistique était au centre d’un débat très vif sur l’aménagement du territoire, qui a débouché sur la création d’institutions administratives régionales. Dans la dernière partie de la recherche nous avons plutôt approfondi les aspects sociaux et culturels des parcours d’installation et d’intégration dans les deux tissus urbains. C’est en cette partie que nous avons utilisé davantage les sources orales, afin d’analyser les perceptions de soi, les mécanismes de construction de l’identité sociale et donc tous les changements que la migration, le rencontre avec la ville et l’industrie ont entraîné dans les organisations familiales, dans les perspectives de vie, les aspirations et les projets des migrants. À partir de l’analyse de ces parcours, dans le chapitre conclusif nous avons interrogé quelques catégories historiques et sociologiques classiques des études migratoires: d’abord le sens d’appartenance à la communauté d’origine et le développement d’un sens d’identité nationale, ensuite le processus de formation d’une solidarité de classe, qui dans les deux contextes a pris des formes sensiblement distinctes surtout par rapport aux différences dans la mémoire de l’expérience migratoire.

The goal of this thesis in finance is to combine the use of advanced mathematical methods with a return to foundational economic issues. In that perspective, I study generalized rational expectations and asset pricing in Chapter 2, and a converse comparison principle for backward stochastic differential equations with jumps in Chapter 3. Since the use of stochastic methods in finance is an interesting and complex issue in itself - if only to clarify the difference between the use of mathematical models in finance and in physics or biology - I also present a philosophical reflection on the interpretation of mathematical models in finance (Chapter 4). In Chapter 5, I conclude the thesis with an essay on the history and interpretation of mathematical probability - to be read while keeping in mind the fundamental role of mathematical probability in financial models.

Cette thèse de doctorat présente une monographie qui porte sur l'œuvre romanesque de Jean Lods. Sans être autobiographique, ni autofictionnelle, rigoureusement, elle relève des littératures personnelles (dominante de la première personne, irruption de la bio de l'auteur, identification captatrice). L'île de la Réunion des années 1940-1950, dans laquelle l'auteur a passé son enfance, fait l'objet d'une représentation singulière, liée à l'exil de l'écrivain. Sa mise en scène, dans le prisme que réalisent l'Europe, l'océan Indien et l'espace nordique, donne lieu à une géographie imaginaire originale et à une écriture-espace dont nous relevons les héritages et les dépassements inédits caractéristiques de la post-modernité. La scénographie de cet espace donne à lire un « enspacement multiple », expression grâce à laquelle nous désignons le parcours que signifie la quête subjective de la place, et qui, profondément marquée par les lisières que sélectionnent les narrateurs-personnages, est ici solidaire d'un lieu d'autant plus aliénant qu'il est inaccessible. Que doit cette spatialité au traumatisme dû aux contradictions propres à la colonialité des « grands blancs » qui ont ouvert leur foyer à cette enfance ? Comment, tout en s'efforçant de le surmonter, porte-t-elle les stigmates de la fin de l'impérialisme français et manifeste-t-elle les déchirements post-coloniaux / postcoloniaux ? Nos analyses littéraires du texte croisent plusieurs démarches (comparatisme, interdisciplinarité qui allie l'histoire, la psychanalyse, l'ethnopsychanalyse et la philosophie) afin d'exposer des éléments et des perspectives qui permettent une approche pertinente et nuancée de ces questions.

Ce travail présente une étude originale de l'interaction laser-matière en régime nanoseconde à l'aide d'une double approche expériences-modélisation numérique. L'approche expérimentale vise à caractériser les plasmas produits par laser et l'empreinte laissée par le faisceau laser sur la cible. L'approche numérique s'appuie sur un modèle 1D qui permet de décrire le chauffage de la cible par le laser, l'ablation de matière et la formation d'un plasma dans cette matière ablatée due à l'interaction avec le laser. Des comparaisons des résultats obtenus par les deux approches permettent d'évaluer le degré de précision des résultats issus du modèle. Ces comparaisons se limitent aux 100 premières nanosecondes d'expansion du plasma. Nous montrons ainsi que le modèle décrit assez bien l'écrantage du faisceau laser par le plasma, l'expansion du plasma et la propagation de l'onde de choc dans le gaz ambiant. De plus, les valeurs des seuils d'ablation et de formation du plasma sont calculées avec une bonne précision. En revanche, des écarts sont constatés pour la modélisation des processus d'interaction entre le laser et la cible. Le degré de précision du modèle est au final suffisamment bon pour nous permettre d'étudier précisément l'effet du gaz ambiant sur les propriétés et la dynamique du plasma.

L’impact de la religion sur la violence demeure à ce jour ambivalent dans la littérature. D’un côté, les religions et leurs préceptes de paix sont identifiés comme des facteurs de dissuasion dans la commission d’actes violents. D’un autre côté, l’identité religieuse est historiquement décriée comme une source majeure de guerres. Cette étude propose de comparer dans 163 pays du monde l’influence sur le taux d’homicide de quatre aspects religieux : la religion principale, l’hétérogénéité religieuse, la liberté religieuse et la religiosité. Les taux d’homicide sont fournis par l’Organisation mondiale de la santé alors que les variables religieuses proviennent de sources variées. Les analyses de régressions linéaires tiennent également compte de quelques facteurs socio-économiques. Certains sont considérés dans la littérature comme des facteurs majeurs influant sur l’homicide et d’autres sont plutôt soupçonnés d’interaction sur la relation ici étudiée. Les résultats indiquent qu’il y a modérément plus d’homicides dans les pays qui présentent une forte hétérogénéité religieuse ou une faible religiosité dans la population. Par ailleurs, les pays musulmans, notamment chiites, présentent les taux d’homicide les plus bas, surpassant les pays bouddhistes et hindouistes, alors que les pays chrétiens, notamment catholiques, présentent des taux d’homicide très élevés. Ce constat s’oppose à la théorie libérale chrétienne qui démonise les États religieux musulmans. Néanmoins, l’interprétation des conclusions de cette étude invite à la prudence étant donné son aspect délicat et exploratoire. / The impact of religion on violence remains ambivalent in the litterature. On the one hand, religions and their teachings of peace or compassion are identified as deterrents in the commission of violent acts. On the other hand, religious identity has historically been criticized as a major source of violence and war. This study proposes to compare in 163 countries worldwide the impact on violence of four religious factors : religious denomination, religiosity, religious heterogeneity and religious freedom. The analysis is based on the homicide rates, supplied mainly by the World Health Organization, while religious variables are taken from various sources. Linear regression analysis also take into consideration few socio-economic factors. Some of these are considered in the literature as major factors in homicide and others are suspected of interaction in the relationship studied here. The results indicate that there is moderately more homicides in countries that have strong religious heterogeneity or low religiosity among the population. In addition, muslim countries, especially chiites, presents the lowest homicide rates, surpassing buddhist and hindu countries, while christian countries, especially catholics, have the higher homicide rates. This finding opposes the christian liberal theory that demonizes muslim religious states. Nevertheless, interpretation of findings from this study suggest caution in view of its exploratory and delicate aspect.

Je présente dans ce mémoire de HDR le travail pionnier de la bio-informatique pour les peptides non-ribosomiques (PNR). Ces recherches ont été initiées sur Lille en 2006 et ont abouti à l'unique plate-forme d'analyse bio-informatique des PNR appelée Norine, dont je suis un des membres fondateurs. Les peptides non-ribosomiques font partie des petites molécules produites par les micro-organismes, bactéries et fungi, pour coloniser leur milieu. Ces peptides particuliers ont l'avantage d'avoir une grande variété de structures. En effet, ils peuvent être linéaires, mais aussi contenir des cycles et/ou des branchements et sont composés de plus de 500 briques de base différentes. Cette variété provient de leur synthèse réalisée par de gros complexes enzymatiques, les synthétases peptidiques non-ribosomiques (PNRS). Ceux-ci sélectionnent les acides aminés et d'autres composés, appelés monomères, puis les assemblent en formant des liaisons peptidiques et d'autres liaisons. Ainsi, les peptides non-ribosomiques présentent une grande diversité d'activités telles que antibiotique, anti-cancéreux ou immuno-suppresseur. Certains, comme la pénicilline, sont des médicaments employés fréquemment. Dans une première partie, je propose un regard différent sur les synthétases en associant les particularités des peptides aux fonctions enzymatiques nécessaires à les réaliser. Puis, je décris les principales étapes nécessaires à la conception d'un outil d'analyse des séquences protéiques de PNRS en précisant les particularités des outils existants. Ensuite, je présente ma contribution à l'exploration du potentiel de synthèse de PNR à partir de séquences génomiques ou protéiques à travers ma participation à la mise au point d'un protocole d'analyses bio-informatiques et à l'annotation de plusieurs génomes. Dans une seconde partie, je commence par préciser les apports de la plate-forme Norine sur la compréhension de la diversité des peptides non-ribosomiques, complétés par une étude de la chimie de ces molécules. Ensuite, je présente les quelques bases de données et outils en relation avec ces peptides, qui sont développés par ailleurs. Puis, je présente la plate-forme Norine en exposant mes contributions et en proposant la modernisation du processus de collecte des données et l'évolution des fonctionnalités d'interrogation via les structures peptidiques. Je termine par la présentation d'une nouvelle perspective : la chémo-informatique dédiée aux peptides non-ribosomiques avec pour objectif la prédiction d'une ou plusieurs synthétases capables de produire un peptide ayant une activité cible.