Cette thèse fournit de nouvelles stratégies de contrôle pouvant s'attaquer aux phénomènes hétérogènes et non-linéaires qui décrivent la régulation de la température dans les bâtiments afin d'obtenir un compromis entre le confort et l'efficacité énergétique. Nous nous intéressons donc au contrôle robuste de systèmes coopératifs avec perturbations bornées. Nous résolvons d'abord ce problème grâce à la notion d'intervalle invariant contrôlé robuste, décrivant un ensemble dans lequel l'état peut être maintenu quelle que soit la valeur des perturbations. Une seconde approche décrit des méthodes symboliques pour la synthèse d'un contrôleur discret sur une abstraction finie du système, réalisant une spécification de sûreté associée à l'optimisation des performances. Nous présentons d'abord une méthode symbolique centralisée utilisant les dynamiques du système correspondant au modèle physique. Pour résoudre ses limitations en termes de passage à l'échelle, nous considérons une approche compositionnelle où les méthodes symboliques d'abstraction et de synthèse sont appliquées à des descriptions partielles du système, sous des obligations de type assume-guarantee supposant que la sûreté est satisfaite pour tous les états non-contrôlés. Dans la dernière partie, les contrôleurs présentés sont combinés et évalués dans le cadre d'une régulation de température pour un bâtiment expérimental équipé de la solution UnderFloor Air Distribution. / This thesis provides new control strategies that deal with the heterogeneous and nonlinear dynamics describing the temperature regulation in buildings to obtain a tradeoff between comfort and energy efficiency. We thus focus on the robust control of cooperative systems with bounded disturbances. We first solve this problem with the notion of robust controlled invariant interval, which describes a set where the state can be maintained for any value of the disturbances. A second approach provides dedicated symbolic methods to synthesize a discrete controller on a finite abstraction of the system, realizing safety specifications combined with a performance optimization. We first present a centralized symbolic method using the system dynamics provided by the physical model. To address its limitation in terms of scalability, a compositional approach is considered, where the symbolic abstraction and synthesis methods are applied to partial descriptions of the system under the assume-guarantee obligation that the safety specification is realized for all uncontrolled states. In the final part, the proposed controllers are combined and evaluated on the temperature regulation for an experimental building equipped with UnderFloor Air Distribution.

Les systèmes de transports intelligents coopératifs (C-ITS) offrent des opportunités pour améliorer la sécurité routière et particulièrement la sécurité des usagers vulnérables (VRU), e.g., piétons et cyclistes. La principale source d'accidents provient de l'incapacité des usagers, véhicules et VRUs, à détecter le danger avant qu'une collision soit inévitable. Nous introduisons un système de perception qui s'appuie sur les données des capteurs laser et caméra pour estimer l'état des VRUs entourant le véhicule. Une technique de classification multi-classes des obstacles routiers à partir de données laser a été développée en utilisant une méthode d'apprentissage statistique et une estimation bayésienne. Nous proposons une architecture de communication véhicules-piétons (V2P) qui prend en compte les faibles ressources énergétiques des smartphones transportés par les piétons. Notre solution s'appuie sur les standards définis dans l'architecture de communication véhiculaire ETSI ITS et propose une dissémination géographique pour la communication V2P. Un système coopératif perception/communication a le potentiel de gérer des scénarios de plus en plus complexes en combinant la capacité de la perception à estimer l'état dynamique des obstacles détectés et la capacité de la communication à échanger un contenu riche entre des usagers éloignés. Nous introduisons une fusion multi-hypothèses entre les informations de perception et de communication et une application pour smartphone destinée à protéger les VRUs des dangers de la route. Les solutions proposées au cours de la thèse sont évaluées sur des données réelles. Nous avons mené des expérimentations sur le campus d'INRIA démontrant les atouts d'un système coopératif de protection des usagers vulnérables. / Cooperative intelligent transportation systems (C-ITS) have the opportunity to enhance road safety, especially the safety of vulnerable road users (VRU), e.g., pedestrians and cyclists. Road accidents are mainly due to vehicles' and VRUs' inability to detect the danger before a collision cannot be avoided.We introduce a perception system based on laser and camera sensors to estimate the state of VRUs located around the vehicle. A multi-class classification of road obstacles based on laser data has been developed using statistical machine learning and Bayesian estimation.We propose an architecture for vehicles-to-pedestrians (V2P) communication which considers the weak energy resources of the devices carried by pedestrians such as smartphones. Our solution is relying on the standards defined by ETSI ITS architecture for vehicular communication and proposes geographical dissemination for V2P communication.A cooperative perception/communication system can deal with scenarios which are becoming more and more complex by combining the ability of perception to estimate the dynamic state of detected obstacles and the ability of communication to exchange a rich content between distant users. We introduce a multi-hypotheses fusion between perception and communication information and a smartphone application dedicated to protect VRUs from road danger.The solutions proposed during this thesis are evaluated on real data. We carried out real experiments on INRIA campus demonstrating the assets of a cooperative system for the protection of vulnerable road users.

Le partage entre sources indépendantes hétérogènes et distribuées peut être résolu par la construction d’un système d’information coopératif (SIC). Un SIC est un ensemble de composants plus ou moins autonomes, souvent préexistants qui travaillent de manière synergique en échangeant information, expertise et en coordonnant leurs activités. Cela implique notamment la prise en compte de l’interopérabilité liée aux différences de description des données et de représentation de la sémantique. La gestion des données est alors assurée sans recours à un schéma global complet pour respecter l’autonomie des bases locales.Dans ce contexte, nous avons choisi de traiter le thème de la sécurité d’accès dans le but de garantir la confidentialité et l’intégrité des données de la coopération. La sécurité ajoute de nouveaux problèmes d’hétérogénéité et de résolution de conflits à ceux déjà existants en terme de coopération de données. Nous utilisons deux modèles canoniques proposés par l’équipe MODEME, permettant de représenter de manière unifiée les schémas locaux de données et de sécurité. Nous construisons un système pour la gestion de l’interopération des données et des politiques de sécurité, ainsi que la résolution sécurisée de requêtes globales. Nous avons choisi d’implémenter notre système en suivant le paradigme multi-agents avec une approche par médiation et intégration de schémas. Deux protocoles sont définis au regard des deux fonctionnalités du système : - Un protocole de gestion des connaissances permettant de traiter le problème d’interopérabilité entre les différents modes de représentation des données et des modèles de sécurité, et de générer les appariements entre ces différents modèles. - Un protocole de résolution de requêtes à partir des connaissances globales construites a priori, dont l’objectif est de présenter des résultats sémantiquement cohérents et sécurisés. Les agents sont décrits dans leur buts, leurs interactions, leurs connaissances en définissant leur rôle pour chaque protocole, avec notamment le rôle clé de médiateur de sécurité. Un scénario d’expérimentation permet d’illustrer sur un cas concret la génération des connaissances à partir des schémas locaux ainsi que le développement complexe du protocole pour le contrôle d’accès. / Sharing heterogeneous and distributed independent data sources can be solved by building a Cooperative Information System (CIS). A CIS is a set of components, exchanging information, expertise and coordinating their activities. This must consider interoperability related to differences of data description and semantic. Data management is provided without using a comprehensive global scheme to respect the autonomy of local databases.In this context, we chose to treat access security in order to ensure confidentiality and data integrity in a cooperation. This adds new security issues regarding heterogeneity and conflict resolution, on top of those in terms of data cooperation. We use two canonical models proposed by the MODEME team, to represent the local schemas and security policies in a unified way.We build a system to manage the interoperation of data and security policies, and the resolution of secure global queries. We have chosen to implement our system using the multi-agent paradigm, with an schema integration and mediation approach. Two protocols have been defined related to the features of the system: - A knowledge management protocol to address the problem of interoperability between different modes of data representation and security models, and to generate the matches between these different models. - A query resolution protocol using the global knowledge, which aims to present the results semantically consistent and secure. Agents are described in their goals, their interactions, their knowledge by defining their role for each protocol, including the key role of security mediator. An experimental scenario illustrates the knowledge generation from local schemas and the development of protocol for access control.

Un axe de recherche particulièrement développé en chimie organométallique moderneconcerne la recherche d’agents chimiothérapeutiques alternatifs au cisplatine dans lestraitements contre le cancer. Dans ce domaine, plusieurs stratégies ont été développées depuisplusieurs dizaines d’années, parmi lesquelles nous pouvons citer la multinucléarité, consistanten la création d’édifices polymétalliques. L’objectif de la première partie de ce manuscrits’inscrit dans cette thématique, par la conception, l’obtention et l’étude des propriétésbiologiques de complexes hétérobimétalliques "early-late" (Ti-Ru, Ti-Au, Ti-Pt, Ti-Os, Ti-Rh, Ti-Ir) et "late-late" (Pt-Au). Un deuxième concept développé au cours de ce manuscritconsiste en la génération de nouvelles espèces théranostiques, par association au sein d’unmême complexe d’un fragment métallique à activité thérapeutique et d’une sonde fluorescentepermettant de visualiser le trajet et les cibles biologiques de ce premier. Dans ce cadre, deuxséries parallèles de complexes bimétalliques ont été synthétisées à partir des squelettesRu(bipy)32+ et Ru(bipy)2(dipy)2+ dont les propriétés de luminescence ont été largementdécrites et utilisées pour diverses applications. Ces composés bimétalliques ont pu fairel’objet de mesures sur les deux fronts, à savoir leur activité cytotoxique envers des lignéescellulaires cancéreuses et leurs propriétés photophysiques. / A research theme especially developed in modern organometallic chemistry deals withnew chemotherapeutic agents as alternatives to cisplatin for the treatments against cancer. Inthis area, several strategies have been considered since decades, among which one can citemultinuclearity, meaning the creation of polymetallic structures. The objective of the first partof this manuscript deals with this theme, with the design, synthesis and study of the biologicalproperties of "early-late" hetero-bimetallic complexes (Ti-Ru, Ti-Au, Ti-Pt, Ti-Os, Ti-Rh, Ti-Ir) and "late-late" (Pt-Au). A second concept developed in this thesis consists in thegeneration of new theranostic agents by association inside a same unit of a metal fragmentwith therapeutic activity, and of a fluorescent probe allowing the visualization of thebiological targets. In this field, two parallel series of bimetallic compounds have beenobtained based on the skeletons Ru(bipy)32+ and Ru(bipy)2(dipy)2+, whose luminescenceproperties have been widely described and used for several applications. These bimetalliccomplexes have been tested both for their cytotoxic activity against cancer cells lines andtheir photophysical properties.

Quels sont les facteurs qui peuvent retarder ou accélérer la sénescence? Les chercheurs tentent d'y apporter des réponses à différents niveaux moléculaires, cellulaires et également au niveau des traits d'histoire de vie. Tl est établi que différents facteurs ont un impact significatif sur les patrons de sénescence tels que le continuum lent-rapide, la sélection sexuelle, ou encore la disponibilité en ressources. De façon surprenante, peu d'intérêt a été porté sur l'influence de la socialité sur les patrons de sénescence. L'objet de cette thèse est de combler cette lacune et d'étudier l'influence de la socialité sur la sénescence grâce à un suivi exceptionnel d'une population de marmottes alpines (Marmota Marmota), mammifère hautement social et longévif. En effet, cette espèce est organisée en groupes familiaux, composés d'un couple dominant reproducteur socialement monogame despotique, et de subordonnés des deux sexes. La marmotte alpine pratique l'élevage coopératif. En effet, les subordonnés mâles participent à l'élevage des jeunes, ils sont aussi appelés helpers. Nous avons mis en évidence une sénescence de la taille de portée à partir de 10 ans et du succès reproducteur vers 8 ans chez les femelles dominantes et une sénescence de survie à partir de 6 ans chez les dominants mâles et femelles. Nous avons montré que le nombre de helpers durant l'année de naissance et durant la vie adulte étaient indépendants et augmentaient additivement le succès reproducteur sur toute la vie et la longévité des femelles dominantes. Nous avons apporté la preuve que les helpers présents l'année de naissance avaient une influence sexe-spécifique sur les patrons de sénescence de survie des dominants. En effet, les mâles nés avec des helpers vieillissaient plus vite et plus tôt que ceux nés sans helpers. Les femelles ayant bénéficié de helpers l'année de naissance présentaient une sénescence tardive et moins intense que celles sans helpers. Également, les helpers présents durant la vie adulte retardait la sénescence des dominants des deux sexes et diminuaient son intensité. Les coûts et bénéfices liés à l'élevage coopératif expliquent en partie la variabilité de la sénescence de survie chez la marmotte alpine. Pour finir, nous nous sommes placés à l'échelle interspécifique et nous avons montré que la socialité chez les mammifères retardait l'âge de début de sénescence / What are factors that can delay or accelerate senescence? Researchers are seeking these factors at molecular, cellular and life history traits level. Recent studies have firmly showed that the slow-fast continuum, sexual selection and food availability are factors shaping variability in senescence patterns. Surprisingly, the influence of sociality on senescence has been less investigated. The aim of this thesis is to fill this gap and to study the influence of sociality on senescence thanks to an extensive dataset spanning 25 years of study on free-ranging Alpine marmots (Marmota Marmota), a long-lived and highly social mammal. Alpine marmots live in family groups typically composed of a dominant pair, of sexually mature and immature (yearling) subordinates, and of pups of the year. Male subordinates help to raise pups, they are also called helpers. We showed in dominant females that litter size declined at 10 years of age and reproductive success at 8 years of age. In both sexes, survival was constant with age until dominants were between 6 and 8 years of age and declined markedly thereafter. We also showed that the number of helpers at birth and during adult life were independent and additively increased female dominant longevity and lifetime reproductive success. Moreover, we provided evidence that the presence of helpers at birth and during adult life strongly influenced survival senescence and that this influence was sex-specific. Indeed, females benefiting from the presence of helpers at birth showed a delayed and less intense senescence while males born with helpers showed a earlier and faster senescence. The presence of helpers during adult life was beneficial for both sexes by delaying senescence and decreasing its intensity. Sociality, more specifically cooperative breeding and its benefits and costs associated, is an important predictor of the diversity of survival senescence in Alpine marmot. Finally, we worked at the interspecific level and showed that sociality in mammals delayed the onset of senescence

L’objectif de la thèse est de parvenir à élaborer un modèle d’acquisition de la compétence du médecin. La question de recherche a été libellée ainsi : quelles implications peuvent avoir les expériences professionnelles, la vie quotidienne, les échanges entre pairs, enfin, tout ce qui peut correspondre à des ressources pédagogiques dites « informelles» dans l’amélioration des compétences professionnelles des étudiants en médecine et des médecins. J’ai fait l’hypothèse suivante : dans tout apprentissage, il y a du formel et de l’informel. Et cet informel pourrait être repéré dans un dispositif pédagogique de type coopératif, expérientiel et réflexif ; le contexte d’apprentissage « informel» et « non formel » a certainement un rôle dans l’acquisition des connaissances et des compétences des professionnels de santé.Trois dispositifs pédagogiques fréquemment utilisés au cours du 3e cycle de la formation initiale des médecins et en formation médicale continue ont été proposés à des étudiants en médecine et des médecins installés en milieu ambulatoire. De tels dispositifs basés sur la mobilisation de l’expérience, la réflexion et la coopération entre les participants seraient susceptibles de contribuer à l’amélioration de la compétence des étudiants en médecine et des médecins.Il existe, dans chacun des dispositifs d’apprentissages éprouvés, et en tenant compte des cadres de références et des connaissances propres à chaque participant, des savoirs formels et informels. Ces savoirs ont contribué dans leur globalité à la transformation des apprenants. Cependant, la distinction entre ces deux modes d’apprentissages formels,informels est surtout théorique. Elle est notamment fonction des lieux et des moments où ces apprentissages ont été dispensés. Il existe en réalité un véritable continuum entre ces différents apprentissages. / This thesis attempts to offer a model for the acquisition of knowledge and skills amongphysicians. The research undertook to explore the role of professional experiences, dailylife, exchanges between peers, and all other forms of so-called « informal » learning inenhancing the professional skills of medical students and physicians. The author laboredunder the following hypothesis: all learning involves both formal and informal aspects,and the informal aspects can be found in cooperative, experiential and reflexive typepedagogical constructs. Finally, « informal » and « non-formal » learning opportunitiescertainly play a role in the acquisition of knowledge and skills among health care professionals.Three teaching mechanisms frequently used during the 3rd cycle of initial medical trainingas well as in medical continuing education programs were made available to medicalstudents and physicians working in ambulatory setting. These tools, which encourageparticipants to marshal their own experiences, to reflect thoughtfully and to cooperatewith each other, can improve the skills of medical students and physicians.Each of the three teaching mechanisms studied herein, factoring in individual backgroundsand proficiencies, contain both formal and informal knowledge and skills which,as a whole, contributed to the transformation of the participants. However, it is importantto note that the distinction between formal and informal learning is primarily theoretical,and may simply depend on context or location. Therefore, rather than opposethem, it may be more appropriate to consider that these types of learning lie on a continuum.

L’Internet a été initialement conçu pour servir des usages fixes et sédentaires, cependant les projections montrent que les futurs utilisateurs d'Internet seront de plus en plus mobiles. A l'heure actuelle, la rapidité avec laquelle cette évolution se déroule et la gestion souvent insuffisante des réseaux d'accès représentent un obstacle majeur au développement de services avancés. Afin de résoudre ces problèmes et répondre aux besoins de l'Internet mobile, les fournisseurs de services ont besoin de maîtriser l'expansion de la capacité nécessaire dans leurs réseaux de collecte, sinon le trafic de donnés va pouvoir boucher leurs réseaux dans le futur. Le déploiement des nouvelles générations de réseaux fournit des hautes bandes passantes et débits mais implique souvent des grandes dépenses en capital et en exploitation. Une alternative économiquement et techniquement viable est représentée par les solutions de déchargement du trafic mobile. Ces solutions peuvent réduire la surcharge sur le spectre radio et sur les stations de base et sur le réseau de collecte. Les solutions de déchargement les plus couramment utilisées sont le déchargement sur les réseaux de femtocellules et les réseaux Wi-Fi. Dans le même contexte, pour résoudre le problème de congestion dans le réseau cellulaire, une nouvelle solution est récemment apparue: Information Centric networking permettant la mise en cache des contenus dans le réseau ce qui minimise le temps d'accès aux contenus. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier ces nouvelles solutions de déchargement de trafic et de contenu dans les réseaux cellulaires en prenant en considération les schémas de mobilité et les comportements humains. / The Internet was initially conceived to serve fix and sedentary usages, while current socio-technological trends clearly show that future Internet users will be increasingly mobile and nomadic. At present, the speed at which this evolution takes place and the inadequate management of access networks represent a major obstacle in the development of advanced services. To solve these problems and to meet the needs of mobile Internet, service providers need to master the needed capacity expansion in their backhauling network, otherwise the data traffic will clog their networks in the future. Next-generation network deployments promise to deliver higher bandwidth and speed, but they often imply high capital and operational expenditures. An alternative economically and technically viable way is represented by mobile data offloading solutions. These solutions can reduce the load on radio spectrum, on base stations and on backhauling network. The most commonly used offloading solutions are over small-networks and over Wi-Fi networks. In the same context, and in order to solve the problem of congestion in the cellular network, a new solution has emerged recently : Information Centric Networking for in-network caching that permits to minimize content access latency. The objective of this thesis is to study these new traffic and content offloading solutions in cellular networks while taking into account the mobility patterns and human behavior.

La société coopérative européenne (SCE), sœur cadette du GEIE et de la société européenne (SE), a vu le jour le 22 juillet 2003. Nouvelle forme sociale européenne, elle était censée combiner mobilité européenne et identité coopérative, tout en offrant des outils «modernes» de gouvernance et de financement destinés à relever les défis auxquels les coopératives font face. Hélas, en juxtaposant des outils tantôt des droits nationaux, tantôt empruntés à son aînée la SE, le législateur européen s'est perdu et porte ainsi la responsabilité de l'échec d'une SCE qui ne parvient ni à répondre aux besoins des coopératives, ni à créer une identité coopérative européenne, ni à permettre aux coopératives de tirer effectivement avantage du marché unique et à concourir à son développement. Les raisons à cet échec sont multiples. D'une part, la méthode utilisée consistant à s'inspirer largement du statut de la SE néglige la spécificité coopérative et ignore la complexité croissante des droits coopératifs nationaux. Ainsi, l'adoption d'un règlement-cadre offrant un grand nombre d'options aux législateurs nationaux et renvoyant excessivement aux droits coopératifs nationaux, non harmonisés et pour certains d'une complexité sans pareil, aboutit à la création de 30 variantes nationales de la SCE, qui ne conservent d'européen que l'étiquette. L'identité coopérative de la SCE apparaît ainsi comme une identité variable et plus proche de l'identité des coopératives nationales de l'État membre d'immatriculation que de celle des SCE immatriculées dans d'autres États membres. Le législateur européen, soucieux de ménager les susceptibilités nationales et l'autocompréhension nationale des mouvements coopératifs qui diverge fortement entre États membres, a ainsi négligé de doter la SCE d'une identité coopérative européenne assumée et discriminante. D'autre part, les atouts européens de la SCE, comme la constitution par voie de fusion ou le transfert du siège social, répondent mal aux besoins des coopératives, dont l'ancrage local est prononcé à raison du particularisme de leur objet. De même, les outils supposés procurer à la SCE une efficacité économique supérieure déçoivent car importés sans cohérence particulière de droits coopératifs nationaux. L'introduction de cette hétérogénéité aggrave le dilemme interne et externe des coopératives. Pour finir, le législateur communautaire néglige l'environnement disparate dans lequel évoluent les coopératives. En particulier, !'instrumentalisation du droit fiscal par certains États membres, adeptes du concept d'économie sociale, est préjudiciable à la SCE en termes de mobilité et de distorsion de concurrence sous l'angle des aides d'État.Dans ces conditions, la SCE ne paraît pas en mesure de remplir les objectifs fixés par le législateur européen et son échec ne saurait surprendre. Pourtant une autre voie était possible, consistant pour le législateur européen à proposer l'institution d'une coopérative européenne dotée d'une identité discriminante et de la flexibilité nécessaire à son efficacité, offrant ainsi une réelle alternative aux coopératives nationales et permettant de donner au mouvement coopératif européen un nouveau souffle. Pour ce faire, il aurait été nécessaire de se démarquer de la méthode adoptée pour la SE et des droits coopératifs nationaux, de réduire les renvois aux droits nationaux au maximum, de hiérarchiser les principes coopératifs et de recentrer la SCE sur son objet si particulier, tout en flexibilisant les principes coopératifs qui relèvent davantage d'une conviction idéologique que d'une nécessité juridique et qui, partant, ne contribuent pas à conférer à la SCE une identité propre. / The European Co-operative Society (SCE), younger sister of the European Economic Interest Grouping (EEIG) and the European Company (SE), was born on July 22, 2003. New European legal form, the SCE was supposed to combine European mobility with a European co-operative identity, whilst offering co­operatives "modern" tools to improve co-operative governance and financing, the long lasting co-operative dilemma of the last century. Alas, by juxtaposing tools borrowed from national laws or from its predecessor, the SE, the European legislator loses himself and thus bears the responsibility for the failure of the SCE that does not respond ta co-operative needs, nor does it create a European co-operative identity, nor does it allow co-operatives ta effectively benefit from the single market and contribute to its development. Various reasons explain this failure. On the one hand, the method used to draw broadly on the SE statute neglects co-operative features and ignores the increasing complexity of national co-operative laws. Thus, the adoption of a framework regulation offering too many options for national legislators and excessive references ta national co-operative laws that lack harmonization and are for some of them very camplex, results in the creation of 30 national variations of SCE with a European label. The co-operative identity of the SCE appears to be variable and closer to the national identity of co-operatives in the Member State of registration. The European legislator, anxious to spare national sensitivities and the self-understanding of national co-operative movements which strongly differs among Member States, has failed to provide the SCE with an assumed and discriminating European co-operative identity. On the other hand, the European advantages of the SCE like the constitution by way of merger or the transfer of seat do not take into account co-operative needs. Co-operatives have strong local roofs and a very special legal purpose. Similarly, the tools made available to the SCE that are supposed to provide higher economic efficiency disappoint as they are imported from national co-operative law without any consistency. The introduction of this heterogeneity exacerbates the internal and external dilemma of co-operatives. Finally, the European legislator ignores the disparate environment in which co-operatives evolve. In particular, the instrumentalisation of tax law in some Member States who are attached to the concept of social economy is detrimental to the SCE's mobility and distorts competition between SCEs. Under these circumstances, the SCE does not seem able to fulfill the objectives set by the European legislator and its failure is not surprising.Yet another way would have been possible, consisting for the European legislator to propose the creation of a European co-operative with a distinct and discriminating identity and the necessary flexibility to improve efficiency, providing a real alternative to national co-operatives and giving the European co-operative movement new life. To do this, it would have been necessary to stand out from the method adopted for the SE and reduce references to national co-operative law to a maximum, prioritize co-operative principles and refocus the SCE on its particular purpose, white giving more flexibility to co-operative principles which are more of an ideological belief than a legal requirement and therefore do not contribute to give the SCE its own identity.

La radiologie est actuellement la modalité d'imagerie la plus utilisée en chirurgie orthopédique, que ce soit en planification opératoire, en contrôle per-opératoire ou pour le suivi du patient. Un de ses inconvénients est de ne pas permettre un référencement géométrique des objets représentés. Il est donc impossible tout au long du processus chirurgical orthopédique, de mesurer précisément les modifications de géométrie des structures osseuses. En salle d'opération les instruments chirurgicaux sont référencés spatialement et permettent par palpations de points de référence une identification géométrique des structures osseuses. Ceci est limité au contexte chirurgical car ces palpations requièrent des incisions. Dans cette thèse, nous proposons d'introduire en chirurgie orthopédique une nouvelle approche fondée sur l'utilisation d'un capteur d'images ultrasonores dont le positionnement spatial est connu. Nous présentons une méthode d'analyse d'images ultrasonores qui aboutit à la détection des points de référence dans un contexte non chirurgical. Cet apport est fondamental car il introduit une continuité dans le contrôle précis de la géométrie des structures osseuses tout au long du processus chirurgical orthopédique de la planification opératoire jusqu'au suivi du patient. Pour déterminer la position des points de référence sur les images ultrasonores osseuses nous sommes passés par une étape intermédiaire consistant en la détection de l'interface osseuse par des approches fondées sur des modèles de contours. Devant la difficulté du problème lié à la très faible qualité des images ultrasonores osseuses, nous nous sommes orientés vers une approche coopérative innovante. Dès que la sonde est positionnée sur le patient, le système affiche en temps réel le contour détecté et le clinicien peut, par un mouvement continu de la sonde, faire converger le système vers une solution optimale au regard de son expertise et des propriétés images. La validation de nos algorithmes s'est tout d'abord effectuée en mode non coopératif sur une base de données contenant 651 images ultrasonores. Le meilleur algorithme fondé sur la recherche d'un chemin optimal parmi un ensemble de points de contours candidats a été validé en mode coopératif sur un prototype appelé PhysioPilot dédié à la mesure de paramètres physiologiques dans un contexte non chirurgical

Au cours de cette thèse, la physique des systèmes en interaction à été étudié expérimentalement à partir de gaz froids d'atomes de Rydberg. Les atomes de Rydberg sont des atomes dans un état fortement excités et ils ont la propriété d'interagir fortement du fait d'interactions électrostatiques à longue portée. Le premier résultat majeur de cette thèse est l'observation expérimentale d'un processus à quatre corps. Ce processus consiste en l'échange d'énergie interne entre quatre atomes de Rydberg induit par leurs interactions mutuelles. Il a été possible, en plus de son observation expérimentale, de décrire théoriquement ce processus, au niveau quantique. L'excitation par laser des gaz d'atomes de Rydberg en forte interaction a aussi été étudiée durant cette thèse. Cette situation donne lieu à de très intéressants comportements à N-corps. Ce sujet d'intérêt fondamental pourrait aussi amener à d'éventuelles applications pour la réalisation de simulateurs quantiques ou de sources de lumière non classiques. Un second résultat majeur de cette thèse est l'observation expérimentale d'une statistique fortement sub-poissonienne, i.e corrélée de l'excitation Rydberg. Ce résultat confirme le caractère à N-corps de tels systèmes. Le troisième résultat majeur de cette thèse est le développement d'un modèle théorique pour l'excitation par laser des gaz d'atomes de Rydberg en forte interaction. En utilisant les états quantiques dit états collectifs de Dicke, il a été possible de mettre au jour de nouveaux mécanismes liés au comportement à N-corps de ces sytèmes atomiques en forte interaction. / Uring this thesis, the Physics of interacting systems has been investigated experimentally using Cold Rydberg gases. Rydberg atoms are highly excited atoms and have the property to interact together through long-range electrostatic interactions.The first highlight of this thesis is the direct experimental observation of a 4-body process. This process consists in the exchange of internal energy between 4 Rydbergs atoms due to their mutual interactions. In addition to its observation, it has been possible to describ this process theoretically at a quantum level.The laser excitation of strongly interacting Rydberg gases has been also investigated during this thesis. In this regime, the interactions between Rydberg atoms give rise to very interesting many-body behaviors. In addition to fundamental interest, such systems could be used to realyze quantum simulators or non-classical light sources.A second highlight of this thesis is the experimental observation of a highly sub-poissonian, i.e correlated, excitation statistics. This result confirms the many-body character of the investigated system.The third highlight of this thesis is the development of a theoretical model to describ the laser excitation of strongly interacting Rydberg gases. Using the so-called Dicke collective states it has been possible to point out new mechanismes related to the many-body character of strongly atomic interacting systems.