Ce manuscrit présente des résultats de recherche concernant une certaine classe de systèmes hybrides. Les systèmes hybrides peuvent être utilisés pour la modélisation de systèmes physiques complexes et hétérogènes dont l'évolution dans le temps présente des phénomènes discrets, tels que les commutations des convertisseurs ou les impacts des systèmes mécaniques. De la même manière, la théorie hybride peut être utilisée pour concevoir des contrôleurs hybrides, en général plus performants par rapport aux contrôleurs à temps continu. Dans ce cadre, les résultats de ce manuscrit peuvent être divisés en trois parties. D'abord des résultats de stabilité par rapport à un indice de performance de type Hinfini sont présentés pour une classe plutôt large de systèmes hybrides. Ensuite, nous introduisons de nouvelles architectures de contrôleurs hybrides pour les systèmes à temps continu, caractérisées par le fait que leur état peut être réinitialisé en fonction de la trajectoire. Enfin, nous présentons une technique de synthèse convexe pour la conception d'un contrôleur hybride multi-objectif. La comparaison avec les résultats classique met en évidence les avantages en termes de performance par rapport aux contrôleurs à temps continu classiques, tout en préservant la propriété de robustesse et la simplicité de conception. Bien que la théorie hybride soit en plein développement, ces travaux généralisent certains résultats existants, en améliorant la simplicité d'implémentation des solutions grâce à l'utilisation de la programmation semi-définie. En plus les architectures de contrôleurs hybrides présentées ont l'avantage de simplifier la généralisation de quelques résultats classiques concernant la synthèse optimale par rapport à des indices de performance communs.

La méthode des invariants est une des plus utilisées méthodes de synthèse pour les SED modélisés par des réseaux de Petri (RdP). Cependant, elle ne garantit pas en général une solution optimale dans la présence de l'incontrôlabilité. Dans ce travail nous proposons une solution à ce problème pour les RdP généralisés. Premièrement, nous proposons une solution d'identification des contraintes admissibles pour les RdP saufs non-conservatifs. La méthode repose sur une définition des contraintes contenant des marquages complémentés. Ceux-ci sont après éliminés en exploitant les composants conservatifs des RdP. Deuxièmement, nous avançons une technique de détermination des contraintes admissibles pour les RdP généralisés. La méthode est basée sur une vision spatiale de l'espace d'états du modèle. Les contraintes sont dérivées de l'équation d'hyperplan affin qui sépare les régions interdite- et autorisée- de cet espace. Nous proposons un algorithme pour le calcul du contrôleur optimal minimal.

Le contrôle de systèmes industriels à cause de l’automatisation et la réduction de nombre des opérateurs devient un enjeu crucial. Les systèmes de production automatisés (AMS) sont d’autant plus touchés car une défaillance du programme de contrôle peut réduire considérablement la productivité voire entraîner l’arrêt du système de production. Pour certains de ces systèmes où le partage des ressources est pondérant, la notion de blocage partiel ou global est fréquente et la validation avant implantation est préférable pour réduire les risques.En raison de la capacité des réseaux de Petri à décrire aisément l’exécution concurrente des processus et le partage des ressources, de nombreuses méthodes de vérification d’absence de blocage et de synthèse de contrôleurs basées sur la théorie structurelle ou le graphe d’accessibilité des réseaux de Petri ont été proposées au cours des deux dernières décennies.Traditionnellement, une méthode de prévention de blocage est évaluée selon trois critères de performance: la complexité structurelle, la permissivité comportementale, et la complexité de calcul. Les méthodes fondées sur l’espace d’état aboutissent généralement à un contrôle maximal permissif mais souffrent de l'explosion combinatoire de l'espace d'états. En revanche, les méthodes de synthèse de contrôleurs fondées sur l’analyse structurelle évitent le problème de l’explosion de l’espace d’état mais aboutissent à des superviseurs pouvant restreindre considérablement les comportements admissibles du système. De plus si la théorie structurelle de contrôle de siphons pour la synthèse des superviseurs est mature dans le cas des réseaux de Petri ordinaires, elle est en développement pour les réseaux de Petri généralises. Par ailleurs, la plupart des travaux existants partent du principe que les ressources sont constamment disponibles. Or l’indisponibilité de ressources est en réalité un phénomène ordinaire. Il serait donc judicieux de développer une politique de vérification de blocage qui soit efficace tout en considérant des ressources non fiables.Cette thèse vise principalement à faire face aux limitations mentionnées ci-dessus. Nos principales contributions à la fois théoriques et algorithmiques sont les suivantes.Premièrement, après avoir revisité les conditions de contrôlabilité des siphons (cs–propriété) et précisé les limitations de la max cs- propriété et max’ cs- propriété, nous définissons la max’’ cs-propriété et nous démontrons que cette nouvelle propriété est une condition non seulement suffisante mais aussi nécessaire pour la vivacité de la classe des GS3PR (Generalized Systems of SimpleSequential Processes with Resources).Par la suite nous montrons comment le problème de la vérification de cette propriété et donc la vivacité des GS3PR peut se ramener à la résolution d’un programme linéaire en nombre entiers.Dans une seconde partie, nous proposons une classe de réseaux de Petri appelée M-Nets dotée d’une forte capacité de modélisation des systèmes de production automatisés. En combinant la théorie du contrôle siphon avec la théorie des régions, nous développons une méthode de prévention de blocage ayant un bon compromis entre l'optimalité du comportement et la complexité de calcul. De plus, nous proposons une méthode de synthèse d'un contrôleur maximal permissif pour une sous-classe de réseaux notée b-nets.Enfin, nous proposons dans cette thèse une méthode de conception d’un superviseur de systèmes de production automatisés où les ressources ne sont pas toutes fiables et particulièrement efficace pour la classe des S3PR (Systems of Simple Sequential Processes with Resources). / Because of automation and reduction of the number of operators, the control of industrial systems is becoming a critical issue. For automated manufacturing systems (AMS) where resource sharing is preponderant, the notion of partial or total blocking is frequent and validation before implementation is preferable to reduce the risks.Due to the easy and concise description of the concurrent execution of processes and the resource sharing by Petri nets, many methods to verify deadlock-freeness and to synthesize controllers using structural theory or reachability graph have been proposed over the past two decades.Traditionally, a deadlock control policy can be evaluated by three performance criteria : structural complexity, behavioral permissiveness, and computational complexity. Generally, deadlock control policies based on the state space analysis can approach the maximal permissive behavior, but suffer from the state explosionproblem. On the contrary deadlock control policies based on the structural analysis of Petri nets avoid in general the state explosion problem successfully, but cannot lead to the maximally or near maximally permissive controller. Morover, the current Deadlock control theory based on siphons is fairly mature for ordinary Petri nets,while for generalized Petri nets, it is presently at an early stage.On the other hand, most deadlock control policies based on Petri nets for AMS proceed on the premise that the resources in a system under consideration are reliable. Actually, resource failures are inevitable and common in most AMS, which may also cause processes to halt. Therefore, it is judicious to develop an effective and robust deadlock control policy considering unreliable resources.This thesis aims to cope with the limitations mentioned above. Our main theoretical and algorithmic contributions are the following. Firstly, after revisiting the controllability conditions of siphons and limitations of max and max' controlled-siphon properties, we define the max'' cs property and we prove that this new cs-property is not only sufficient but also a necessary liveness condition forgeneralized systems of simple sequential processes with resources (GS3PR). Moreover, we show how the checking of this property and hence liveness of GS3PR nets can be translaled into resolution of an integer programming (IP) model.Secondly, we propose a class of manufacturing-oriented Petri nets, M-nets for short, with strong modeling capability. Combining siphon control and the theory of regions, we develop a deadlock prevention method that makes a good trade-off between behavioral optimality and computational tractability Moreover, this thesis proposes a maximally permissive control policy for a subclass of Petri nets (calledBéta-nets) based on the token distribution pattern of unmarked siphons.Finally, we propose a designs method for robust liveness-enforcingsupervisors for AMS with unreliable resources appropriate in particular for systems of simple sequential processes with resources(S3PR)

Garantir le confort thermique des bâtiments est directement lié à la consommation d'énergie. Dans les zones tropicales, les systèmes de refroidissement représentent l'un des postes les plus gourmands en énergie. Afin de réduire la consommation d'énergie mondiale, il est primordial d'améliorer l'efficacité de ces systèmes ou bien de développer de nouvelles méthodes de production de froid. Une installation de refroidissement solaire basé sur le cycle à absorption est une alternative pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et la consommation d'électricité. Contrairement aux systèmes classiques de refroidissement à compression mécanique, la production de froid par absorption est un système complexe composé de plusieurs composants comme des panneaux solaires, un ballon de stockage, une tour de refroidissement et une machine à absorption. Outre le dimensionnement des composants, ce système complexe nécessite des actions de contrôle pour être efficace parce que la coordination entre le stockage d'eau chaude, la production et la consommation du froid est nécessaire. Le but de cette thèse est de proposer une structure producteur-consommateur d'énergie basée sur la commande prédictive (MPC). Le système de refroidissement par absorption solaire est considéré comme faisant partie de ce système de production-consommation d'énergie, le système de stockage d'eau chaude est le producteur et la machine à absorption qui distribue de l'eau froide au bâtiment est l'un des consommateurs. Pour que la structure de commande soit modulaire, la coordination entre les sous-systèmes est réalisée en utilisant une approche de partitionnement où des contrôleurs prédictifs locaux sont conçus pour chacun des sous-systèmes. Les contrôleurs des consommateurs calculent un ensemble de profils de demande d'énergie. Ces profils sont ensuite envoyés au contrôleur du producteur qui sélectionne le profil qui minimise le coût global. Dans une première partie, l'approche proposée est testée sur un modèle linéaire simplifié composé d'un producteur et plusieurs consommateurs. Dans une deuxième partie, un cas plus complexe est étudié. Un modèle simplifié d'un système de refroidissement à absorption est évaluée en utilisant l'outil de simulation TRNSYS. Le modèle de production n'est plus linéaire, il est décrit par un modèle non linéaire hybride qui augmente la complexité du problème d'optimisation. Les résultats des simulations montrent que la sous-optimalité induite par la méthode est faible. De plus, la performance de l'approche atteint les objectifs de commande tout en respectant les contraintes. / To guarantee thermal comfort in buildings is directly related to energy consumption. In tropical climates, cooling systems for buildings represent one of the largest energy consumers. Therefore, as energy consumption is a major concern around the world, it is important to improve the systems efficiency or seeking new methods of cooling production. A solar cooling installation based on the absorption cycle is an alternative to mitigate greenhouse gas emissions and electricity consumption. In contrast to conventional vapor-compression based cooling systems, the absorption cooling production involves a complex system composed of several components as collector panel, storage tank, cooling tower and absorption chiller. Besides the sizing of the components, this complex system requires control actions to be efficient as a coordination between hot water storage, cooling water production and consumption is necessary. The aim of this research is to propose a management approach for a production-consumption energy system based on Model Predictive Control (MPC). The solar absorption cooling system is seen as part of this production-consumption energy system where the hot water storage system is the producer and the chiller-building system is one of the consumers. In order to provide modularity to the control structure, the coordination between the subsystems is achieved by using a partitioning approach where local predictive controllers are developed for each of the subsystems. The consumer controllers compute a set of energy demand profiles sent to the producer controller which selects the profile that better minimize the global optimization cost. In a first part, the proposed approach is tested on a simplified linear model composed of one producer and several consumers. In a second part, a more complex case is studied. A simplified model of an absorption cooling system is evaluated using the simulation tool TRNSYS. The producer model is no longer linear, instead it is described by a nonlinear hybrid model which increases the complexity of the optimization problem. The simulations results show that the suboptimality induced by the method is low and the control strategy fulfills the objectives and constraints while giving good performances.

L’infection par le VIH induit une activation immunitaire chronique qui est suspectée d’être un des moteurs de la pathogénèse du SIDA. L’identification des mécanismes de contrôle de cette activation immunitaire, ainsi qu’une meilleure compréhension du contrôle spontané de l’infection chez certains patients, sont des étapes essentielles vers la conception de thérapies innovantes. Nous avons utilisé le modèle d’infection du macaque cynomolgus (Macaca fascicularis) par le virus de l’immunodéficience simienne (SIV) pour étudier ces deux points fondamentaux de la physiopathologie de l’infection.Il est proposé que l’induction précoce de l’activation immunitaire chronique soit une conséquence de la surexpression des gènes induits par les interférons (ISG) en réponse aux interférons de type I (IFN-I). Ces IFN-I ( et ) sont notamment produits par les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) en réponse aux virus. Notre premier objectif a été d’étudier la dynamique de production des IFN-I et celle des pDC durant l’infection, en parallèle de celle de l’activation immunitaire chronique et de la virémie. Nos résultats montrent que les pDC sont activées dans les tissus et qu’elles sont responsables de la production d’IFN-I observée transitoirement au cours de la primo-infection. La dynamique des pDC (apoptose, activation, renouvellement) entraîne un épuisement de la capacité des pDC à produire de l’IFN-I, qui pourrait rendre compte à la fois de l’altération fonctionnelle des pDC et de l’arrêt de la production d’IFN-I. De manière surprenante, ce contrôle de la production d’IFN-I n’est pas suivi d’un contrôle de la surexpression des ISG, ce qui suggère l’existence d’autres mécanismes inducteurs des ISG et souligne l’origine multifactorielle de l’activation immunitaire chronique.Dans une seconde étude, nous avons analysé l’impact d’une déplétion in vivo des lymphocytes exprimant le CD8 chez des animaux contrôlant spontanément la réplication virale sur le long terme. Quatre des cinq animaux de l’étude n’expriment pas de complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) précédemment associé au contrôle, et aucun d’entre eux ne présente de forte réponse LT CD8. La déplétion transitoire des cellules CD8 entraîne chez quatre des contrôleurs une augmentation transitoire de la virémie qui se stabilise ensuite à des valeurs similaires aux niveaux pré-déplétion lors du retour des cellules CD8+. Un de ces animaux contrôle sa virémie avant la restauration des LT CD8. Chez le cinquième animal, la déplétion des CD8 n’a pas été accompagnée d’une élévation de virémie. Globalement, le contrôle de la virémie après l’élévation transitoire n’a pas été accompagné d’une augmentation de leur fonction antivirale. En revanche, une expansion et une activation des LT CD4 consécutive à la déplétion des CD8 ont été remarquées et corrélées positivement avec la virémie plasmatique. Ces résultats suggèrent que les réponses LT CD8 ne sont pas les principales responsables du contrôle à long terme de la virémie chez ces animaux. Dans notre modèle, d’autres mécanismes, tels qu’un réservoir de virus limité ou un meilleur contrôle de l’activation immunitaire, semblent participer à ce phénotype de contrôle.En conclusion, ces résultats éclairent la contribution des pDC, des IFN-I et des LT CD8 dans la physiopathologie du VIH, et permettent de proposer un nouveau modèle d’étude des mécanismes immunologiques précoces mis en place chez les patients contrôleurs de la virémie à long terme. / HIV infection induces a chronic immune activation, which is suspected to be a driving force in the pathogenesis of AIDS. Identifying control mechanisms of this immune activation, and a better understanding of the spontaneous control observed in some patients, are essential steps towards the development of innovative therapies. We used the model of cynomolgus macaques (Macaca fascicularis) infected by the simian immunodeficiency virus (SIV) to study these two fundamental fields of HIV pathogenesis.It is proposed that early induction of chronic immune activation is a consequence of an interferon-induced genes (ISG) overexpression in response to type I interferons (IFN-I). These I IFN (α and β) are preferentially produced by plasmacytoid dendritic cells (pDC) in response to the virus. Our first objective was to study the dynamics of pDC and IFN-I production during infection, together with chronic immune activation and viremia analysis. Our results indicate that pDCs are activated in tissues and are responsible for the transient IFN-I production observed during primary infection. The dynamics of pDCs (apoptosis, activation, renewal) induces an impaired IFN-I production by pDC, which could account both the functional defect of pDCs and the arrest of IFN-I production. Surprisingly, control of IFN-I production is not followed by down-regulation of ISG, which suggests the existence of other mechanisms that induce ISG and emphasizes the multifactorial origin of chronic immune activation.In a second study, we analyzed the impact of a in vivo CD8 T cells depletion in animals which spontaneously control viral replication in the long term. Importantly, four of the five animals in the study do not express major histocompatibility complex (MHC) previously associated with control, and none of them display strong CD8 response. The transient depletion of CD8 cells results in four controllers in a transient increase in viremia, which then stabilizes at values similar to pre-depletion levels when CD8+ cells come back. One of these animals controls their viremia before the restoration of CD8. In the fifth animal, CD8 depletion was not followed by a rise in viremia. Overall, the control of viremia after the transient increase was not associated to an increase of the antiviral function of CD8 T cells. In contrast, CD4 T cells expansion and activation were noticed and positively correlated to plasma viremia. These results suggest that CD8 responses are not the main cause of long-term control of viremia in these animals. In our model, other mechanisms, such as smaller reservoir or better control of immune activation, seem to be involved in this controller phenotype.In conclusion, these results shed light on the contribution of pDCs, IFN-I and CD8 T cells in the pathogenesis of HIV, and allow us to propose a new model for studying early immunological mechanisms in HIV controllers.

Ces travaux de recherche portent sur la commande et la planification de trajectoires pour la navigation de véhicules autonomes. Ils se situent dans le cadre d'un projet très ambitieux lancé par le laboratoire Heudiasyc sur la conduite autonome à grande vitesses (vitesse longitudinale supérieure à 5m/s ~= 18 km/h). Pour proposer des solutions à cette problématique, après avoir réalisé une large recherche bibliographique sur la commande et la planification des trajectoires des véhicules autonomes, plusieurs contributions ont été présentées. En ce qui concerne la commande des véhicules autonomes, un contrôleur latéral par mode glissant d'ordre supérieur a été proposé. Compte tenu de la ressemblance implicite entre le mode glissant et le principe d'immersion et d'invariance (I&I), deux contrôleurs utilisant le principe d'immersion et d'invariance ont été proposés par la suite pour améliorer les performances par rapport au mode glissant. Le développement de ces nouveaux contrôleurs nous a permis de garantir une stabilité robuste pour tous les gains positifs des contrôleurs I&I. Ce résultat nous a conduit à étudier les propriétés intrinsèques du système. Une étude des propriétés de passivité du système a révélé des caractéristiques de passivité intéressantes. Par la suite, nous avons développé un contrôleur robuste basé sur la passivité. Concernant la navigation, nous avons développé deux algorithmes de navigation basés sur la méthode des tentacules. Ceci dans le but d'améliorer la méthode de base. Les résultats de la simulation montrent que les algorithmes donnent de bons résultats vis-à-vis des objectifs attendus d'évitement d'obstacles et de suivi de la trajectoire globale de référence. Les algorithmes de commande et de planification de trajectoires développés ont été validés en simulation hors-ligne avec des données réelles après avoir été testés sur un simulateur réaliste. / My research focuses on trajectory planning and control of autonomous vehicles. This work is a part of an extremely ambitious project launched by the Heudiasyc laboratory about autonomous driving at high speed (longitudinal speed greater to 5m/s ~= 18 km/h). With regard to the control of autonomous vehicles at high speed, a lateral controler using higher-order sliding mode control is proposed. Given the implicit similarity between the sliding mode and the principle of immersion and invariance, two controllers using the principle of immersion and invariance have been subsequently proposed in order to improve the performance with respect to the sliding mode. The development of these new controllers shows very strong robust stability which leads us to study the intrinsic properties of the system. A study of the passivity properties of the system is also crried out, showing some interesting characteristics of the system. Hence, a robust passivity-based controller has been developed. Regarding the navigation, we have developed two navigation algorithms based on the tentacles method. Subsequently, a feasibility study of trajectory generation strategies for high speed driving is conducted. The outcome of the simulation proved that the algorithms gave out good results with respect to the expected ogjectives of obstacle avoidance and global reference path following. Control and motion planning algorithms developed were validated offline by simulation with real data. They have been also tested on a realistic simulator.

L’objectif de cette thèse est d’étudier le rôle des actionnaires contrôleurs dans la prise de décisions financières des entreprises. En particulier, elle met l’accent sur l’effet de la présence et du pouvoir de vote des actionnaires contrôleurs multiples (ACM) sur la prise de risque de l’entreprise, la maturité de la dette et le choix de la source d’endettement. La thèse est composée de trois essais sur le rôle que peuvent jouer les ACM en termes de gouvernance d’entreprise.Le premier essai, intitulé étudie le rôle des ACM dans la prise de risque au sein de l’entreprise. L’utilisation d’un échantillon d’entreprises familiales françaises cotées en bourse sur la période 2003‒2012 montre que la présence, le nombre et le pouvoir de vote des ACM sont associés à une prise de risque plus élevée. Les résultats suggèrent que les ACM contribuent à limiter la propension des propriétaires familiaux à entreprendre des investissements à faible risque. Cet effet est beaucoup plus fort dans les entreprises où les conflits d’agence sont plus susceptibles d’exister. Les résultats mettent en évidence l’importance du rôle de gouvernance joué par les ACM et peuvent améliorer notre compréhension de l’effet de ces actionnaires sur la performance des entreprises familiales.Le deuxième essai, examine le rôle que peuvent jouer les ACM dans la détermination de la maturité de la dette de leurs entreprises. La littérature en gouvernance d’entreprise a montré que les actionnaires contrôleurs peuvent détourner à leurs profits les ressources de leurs entreprises au détriment des autres actionnaires. Un tel comportement conduit ces actionnaires dominants à préférer l’endettement à long terme pour réduire la fréquence du contrôle effectué par les créanciers, ce qui peut créer des conflits entre l’actionnaire dominant et les actionnaires minoritaires portant sur la structure de la maturité de la dette. Dans ce chapitre, nous examinons si la présence des ACM contribue à atténuer ces conflits. À partir de données collectées sur des entreprises françaises cotées en bourse et observées sur la période 1998‒2013, nous trouvons que les entreprises avec des ACM ont tendance à se financer par des dettes à court terme. Ce résultat suggère que la présence des ACM réduit l’extraction de bénéfices privés par l’actionnaire contrôleur, ce qui permet d’enrayer sa tendance à préférer l’endettement à long terme.Le troisième essai, intitulé examine l’effet de la présence et du pouvoir de vote des ACM sur le choix de la source de la dette. Nous utilisons un échantillon de 6 238 observations couvrant 654 entreprises françaises cotées sur la période 1998‒2013. Nous constatons que la présence des ACM et leur pouvoir de vote augmentent le recours à la dette bancaire. De plus, nous trouvons que l’effet des ACM sur le choix de la dette est plus important lorsque les problèmes d’agence entre l’actionnaire dominant et les actionnaires minoritaires sont plus sévères. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que les ACM réduisent l’opportunisme de l’actionnaire majoritaire qui cherche à se prémunir contre la surveillance bancaire, conduisant à plus de dépendance à l’égard de la dette bancaire. / The present dissertation is a collection of three essays. The first one investigates the role of multiple large shareholders (MLS) in corporate risk-taking. Using a sample of publicly listed French family firms over the period 2003‒2012, we show that the presence, number and voting power of MLS, beyond the controlling owner, are associated with higher risk-taking. Our results suggest that MLS help restrain the propensity of family owners to undertake low-risk investments. This effect is much stronger in firms that are more susceptible to agency conflicts. The results highlight the important governance role played by MLS in family firms and may explain why MLS are associated with higher firm performance.The second essay studies the relation between MLS, beyond the controlling owner, and corporate debt maturity. We employ a large data set of French publicly traded firms during the period 1998–2013 and we find strong evidence that firms with MLS exhibit shorter debt maturity. This result indicates that MLS curb the extraction of private benefits by the controlling owner and reduce her preference for less monitoring through the use of longer maturity debt. The findings are robust to a number of checks, including addressing endogeneity concerns and using alternative sample compositions and alternative regression frameworks.The third essay examines the effect of MLS on the choice of debt source. Using a sample of 6,238 firm–year observations covering 654 French listed firms from 1998 to 2013, we show that reliance on bank debt financing increases with the presence of MLS and with their contestability of the controlling owner’s power. Moreover, we find that the effect of MLS on debt choice is more pronounced when agency problems between controlling and minority shareholders are more severe. Taken together, our results suggest that the presence of MLS reduces the incentive of the controlling owner to avoid scrutiny and to insulate herself from bank monitoring, leading to more reliance on bank debt.

Les Contrôleurs du VIH sont de rares individus capables de contrôler spontanément la réplication virale en l’absence de traitement. De nombreuses études montrent que les Contrôleurs développent des réponses T antivirales remarquablement efficaces. Les cellules T CD4+ spécifiques de Gag pourraient jouer un rôle particulier car cette population est préservée en comparaison aux patients traités et corrèle négativement avec la charge virale. Afin d’étudier cette population, nous avons réalisé une analyse transcriptionnelle et protéique multiplexée sur cellule unique, à partir de cellules T CD4+ détectées ex vivo par marquage tétramère de CMH-II contre le peptide Gag293 (Tet+). Nous avons comparé l’expression de 44 gènes et 6 protéines membranaires chez 9 patients Contrôleurs et 9 patients traités. Nous avons d’une part validé la forte fréquence de cellules T CD4+ Tet+ chez les Contrôleurs en comparaison aux patients traités et, d’autre part, montré que les cellules T CD4+ Tet+ des Contrôleurs, étaient activées et engagées dans une différenciation Th1 avancée et présentant un profil cytotoxique. De plus, les cellules T CD4+ Tet+ de Contrôleurs ont montré un état d’épuisement limité, reflété par une expression faible de PD-1, qui pourrait être l’une des raisons du maintien de leur fréquence et de leurs fonctions. Dans une deuxième étude, nous avons étudié les cellules T folliculaires « helper » (Tfh) dans la population T CD4+ spécifique de Gag chez les Contrôleurs du VIH. Les Tfh jouent un rôle essentiel dans la maturation d’affinité des anticorps en aidant les cellules B. Afin de déterminer si ce sous-type cellulaire joue un rôle dans le contrôle de l’infection à VIH, nous avons analysé le phénotype et la fonction des Tfh circulantes (cTfh) : cellules T CD4+ CD45RA- CXCR5+). Nous avons utilisé un marquage tétramère de CMH-II contre le peptide Gag293, pour détecter les cTfh spécifiques du VIH (cTfh Tet+), et nous avons montré que cette population est préférentiellement maintenue chez les Contrôleurs du VIH. L’analyse phénotypique de la population cTfh Tet+ a montré une intensité d’expression (MFI) de PD-1 plus importante dans le groupe de patients traités, suggérant une activation immune anormale chez ces patients. La fonction des cTfh, analysée pour leur capacité à induire la sécrétion d’IgG en coculture avec des cellules B mémoires autologues, n’a pas montré de différences majeures entre les groupes en terme de production d’IgG totales. Cependant, la production d’IgG spécifiques anti-VIH est significativement plus efficace chez les Contrôleurs, en particulier pour la réponse anti-Env qui est plus de 30 fois supérieure à celle des patients traités. Enfin, la fréquence des cTfh Tet+ a corrélé positivement avec la production d’IgG spécifiques, supportant l'idée d'un rôle important de la fonction Tfh dans la réponse humorale anti-VIH. L’ensemble de ces résultats indique que la population T CD4+ spécifique de Gag supporte chez les Contrôleurs les deux bras de la réponse immunitaire antivirale : d’une part, une réponse de type cellulaire Th1 montrant un profil cytotoxique et, d’autre part, une réponse de type humorale, reflétée par des interactions cTfh/B préservées, résultant en une réponse B mémoire vigoureuse. Le maintien de la fonction et de la fréquence de ces cellules spécifiques de Gag pourrait donc jouer un rôle important dans le contrôle du VIH / HIV Controllers are rare individuals able to spontaneously control viral replication in the absence of treatment. Several studies showed that controllers develop effective anti-viral T cell responses. Gag-specific CD4+ T cells could play a particular role in HIV control, because this population is preserved in comparison with the treated patients and correlates negatively with the viral load. In order to study this population, we performed a multiplexed single cell transcriptional and protein analysis from CD4+ T cells detected ex vivo by MHC-II tetramer labeling against the Gag293 peptide (Tet+). We compared the expression of 44 genes and 6 surface proteins in 9 Controllers patients and 9 treated patients. Firstly, we validated the high frequency of Tet+ CD4+ T cells in controllers compared to the treated patients, then we showed that Tet+ CD4+ T cells from controllers were activated and engaged in advanced Th1 differentiation with a cytotoxic profile. In addition, Tet+ CD4+ T cells from controllers showed a limited state of exhaustion, reflected by a lower expression of PD-1, which could be one of the reasons for maintaining their frequency and functions. In a second study, we studied follicular helper T cells (Tfh) among the Gag-specific CD4+ T cell population of HIV controllers. Tfh plays an essential role in the affinity maturation of the antibody response by providing help to B cells. To determine whether this CD4+ T cell subset may contribute to the spontaneous control of HIV infection, we analyzed the phenotype and function of circulating Tfh (cTfh: T cells CD4+ CD45RA- CXCR5+). We performed a MHC-II tetramer labeling against Gag293 peptide to detect HIV-specific cTfh (cTfh Tet +), and showed that this population is preferentially maintained in HIV controllers. Phenotypic analysis of Tet+ cTfh population showed a higher intensity of PD-1 expression (MFI) in the treated group suggesting abnormal immune activation in these patients. The function of cTfh, analyzed by the capacity to promote IgG secretion in cocultures with autologous memory B cells, did not show major differences between groups in terms of total IgG production. However, the production of HIV-specific IgG is significantly more efficient in the controller group, especially for the anti-Env response that is more than 30-fold greater than those of the treated patients. Finally, the frequency of Tet+ cTfh correlated positively with the production of specific IgG, supporting the idea of an important role of Tfh function in the humoral antiHIV response. Taken together, these results indicate that Gag-specific CD4+ T cell population supports the two arms of the antiviral immune response in HIV controllers: the cell-mediated response through a preferential differentiation toward Th1 cell type showing a cytotoxic profile, and the humoral response, reflected by preserved cTfh / B interactions, resulting in a vigorous memory response. Maintaining the function and frequency of these Gag-specific CD4+ T cells could therefore play an important role in HIV control

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la spécification et à la synthèse de contrôleurs des systèmes temps-réels. Les modèles pour ces systèmes sont des Event-recording Automata. Nous supposons que les contrôleurs observent tous les évènements se produisant dans le système et qu'ils peuvent interdirent uniquement des évènements contrôlables. Tous les évènements ne sont pas nécessairement contrôlables. Une première étude est faite sur la logique Event-recording Logic (ERL). Nous proposons des nouveaux algorithmes pour les problèmes de vérification et de satisfaisabilité. Ces algorithmes présentent les similitudes entre les problèmes de décision cités ci-dessus et les problèmes de décision similaires étudiés dans le cadre du $\mu$-calcul. Nos algorithmes corrigent aussi des algorithmes présents dans la litérature. Les similitudes relevées nous permettent de prouver l'équivalence entre les formules de ERL et les formules de ERL en forme normale disjonctive. La logique ERL n'étant pas suffisamment expressive pour décrire certaines propriétés des systèmes, en particulier des propriétés des contrôleurs, nous introduisons une nouvelle logique WTmu. La logique WTmu est une extension temps-réel faible du $\mu$-calcul. Nous proposons des algorithmes pour la vérification des systèmes lorsque les propriétés sont écrites en WTmu. Nous identifions un fragment de WTmu appelé WTmu pour le contrôle (C-WTmu). Nous proposons un algorithme qui permet de vérifier si une formule de C-WTmu possède un modèle. Cet algorithme n'a pas besoin de connaître les ressources (horloges et constante maximale comparée avec les horloges) des modèles. En utilisant C-WTmu comme langage de spécification des systèmes, nous proposons des algorithmes de décision pour le contrôle centralisé et le $\Delta$-contrôle centralisé. Ces algorithmes permettent aussi de construire des modèles de contrôleurs.

La difficulté d'exprimer les propriétés formelles d'un contrôleur logique en vue de sa vérification est un des obstacles majeurs à la diffusion de ce type de techniques. L'objectif de cette thèse est donc de faciliter l'élaboration de ces propriétés formelles en proposant une méthode basée sur l'analyse prévisionnelle par Arbre des Défaillances (AdD). Ainsi, une propriété sera la non réalisation d'une faute. Quatre contributions sont alors développées pour mettre au point cette méthode : deux contributions de nature méthodologique et deux autres de nature formelle. Les contributions de la première catégorie sont, d'une part, l'intégration, dans la structure de l'AdD, des fautes du logiciel de commande du contrôleur logique (dites fautes systématiques car reproductibles) et, d'autre part, la représentation de ces fautes systématiques avec un vocabulaire de portes prenant en compte les temps logique et physique. Les deux contributions formelles proposent une sémantique formelle, en premier lieu, des portes adoptées dans le travail, et deuxièmement, d'associations de portes. Enfin, un exemple permet de montrer l'intérêt de ces quatre propositions pour l'amélioration de la sûreté des contrôleurs logiques.