Afin de réduire le coût de calcul pour des problèmes d'optimisation coûteuse, cette thèse a été consacrée à la Stratégie d'Evolution avec Adaptation de Matrice de Covariance assistée par modèle de Krigeage (KA-CMA-ES). Plusieurs algorithmes de KA-CMA-ES ont été développés et étudiés. Une application de ces algorithmes KA-CMA-ES développés est réalisée par l'identification des paramètres matériels avec un modèle constitutif d'endommagement élastoplastique. Les résultats expérimentaux démontrent que les algorithmes KA-CMA-ES développés sont plus efficaces que le CMA-ES standard. Ils justifient autant que le KA-CMA-ES couplé avec ARP-EI est le plus performant par rapport aux autres algorithmes étudiés dans ce travail. Les résultats obtenus par l'algorithme ARP-EI dans l'identification des paramètres matériels montrent que le modèle d'endommagement élastoplastique utilisé est suffisant pour décrire le comportement d'endommage plastique et ductile. Ils prouvent également que la KA-CMA-ES proposée améliore l'efficace de la CMA-ES. Par conséquent, le KA-CMA-ES est plus puissant et efficace que CMA-ES pour des problèmes d'optimisation coûteuse. / In order to reduce the cost of solving expensive optimization problems, this thesis devoted to Kriging-Assisted Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (KA-CMA-ES). Several algorithms of KA-CMA-ES were developed and a comprehensive investigation on KA-CMA-ES was performed. Then applications of the developed KA-CMA-ES algorithm were carried out in material parameter identification of an elastic-plastic damage constitutive model. The results of experimental studies demonstrated that the developed KA-CMA-ES algorithms generally are more efficient than the standard CMA-ES and that the KA-CMA-ES using ARP-EI has the best performance among all the investigated KA-CMA-ES algorithms in this work. The results of engineering applications of the algorithm ARP-EI in material parameter identification show that the presented elastic-plastic damage model is adequate to describe the plastic and ductile damage behavior and also prove that the proposed KA-CMA-ES algorithm apparently improve the efficiency of the standard CMA-ES. Therefore, the KA-CMA-ES is more powerful and efficient than CMA-ES for expensive optimization problems.

La thèse est consacrée essentiellement à l'étude de systèmes non linéaires d'évolution issus d'un modèle de Boussinesq : couplage entre les équations de Navier-stokes avec un second membre F(µ), où F est une force de gravité proportionnelle à des variations de densité qui dépendent de la température et l'équation de l'énergie.<br />Le premier chapitre nous donne un résultat d'existence d'une solution faible-renormalisée du système de Boussinesq en dimension 2, dans le cas où F est bornée.<br />Dans le chapitre 2, on aborde le cas de fonctions F plus générales : F vérifie une hypothèse de croissance. On démontre l'existence de solutions pour toutes données initiales ou pour des données initiales petites selon la croissance de F.<br />Dans le chapitre 3, nous faisons une généralisation des résultats du chapitre 2 mais sans le terme de convection.<br />Dans le chapitre 4, le manque de stabilité de l'énergie de dissipation dans L1(Q) en dimension 3, nous contraint à transformer de façon formelle le système de Boussinesq. On démontre l'existence d'une solution faible de ce nouveau système en dimension 3.

Un entrepôt de données est une collection de données historiqucs exploitées par les applications d'aide à la décision. Il centralise des données d'intérêts pour un groupe d'utilisateurs afin de rendre leur accès rapide, peu coûteux et efficace. Dans cette thèse, noue nous intéressons à l'évolution des entrepôts dédiée aux applications d'analyse inultidiinerisioriilelle. Voue proposons une infrastructure pour la construction de gestionnaires d'entrepôt autorisant la création et l'évolution d'entretrepôts de données. Un gestionnaire d'entrepôt autorise la création du shéma d'un entrepôt et fournit les moyens pour le faire évoluer. Il offre également des outils pour construire l'entrepôt à partir des données provenant de multiples sources hétérogènes et autonomes. Il se base sur un modèle de données multidimensionnelles, pivot permettant d'un côté la manipulation du schéma à un niveau abstrait, et d'un autre côté, la fusion de données hétérogènes. Nous avons spécifié un modèle de données utilisé pour la définition de schemas multidimensionnels. Nous proposons un ensemble de primitives d'évolution de schéma qui assurent la cohérence d'un tel schéma entre deux évolutions successives. Nous avons proposé MDL, un langage associé à notre modèle, qui offre des expressions pour créer et faire évoluer des schémas multidimensionnels. Pour valider notre approche, nous avons implanté un prototype de gestionnaire d'entrepôt. Il assure la création et l'évolution d'un entrepôt de données relationnelles. Ce gestionnaire, développé en Java, intègre des données au format XML provenant de sources hétérogènes.

Le travail présenté dans cette thèse aborde les problèmes de gestion de l'évolution des schémas et des objets dans les systèmes à base de connaissances. Ce travail a été réalisé dans le cadre du système de représentation de connaissances objets SHOOD. Cette étude tente d'apporter des solutions aux problèmes d'extensibilité et de réutilisation des mécanismes d'évolution. Nous proposons un système d'évolution permettant la définition et la mise en ouvre de la dynamique. Cette mise en ouvre est réalisée par un ensemble de mécanismes tels que la classification d'instances et les règles actives ou règles ECA (Evenement,Condition, Action), ainsi qu'un ensemble d'opérations de manipulation : le support d'évolution. Nous proposons de même un mécanisme de règles et de stratégies d'évolution pour permettre une expression déclarative des contraintes d'évolution de structures ou de données. Le concepteur peut définir des stratégies pour regrouper ces contraintes. Suivant ses besoins, il peut faire cohabiter plusieurs stratégies, mais une seule sera active à un moment donné. Ce mécanisme de règles et de stratégies d'évolution est principalement développé en établissant une correspondance entre une règle d'évolution et plusieurs règles ECA, ainsi qu'une correspondance entre une stratégie et une base de règles ECA.

Les entrepôts de données intègrent les informations en provenance de différentes sources, souvent réparties et hétérogènes et qui ont pour objectif de fournir une vue globale de l'information aux analystes et aux décideurs. L'ensemble des données avec leurs historiques sert pour l'aide à la décision. La conception et la mise en œuvre d'un entrepôt se fait en trois étapes : extraction-intégration, organisation et interrogation. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux deux dernières. Pour nous, l'organisation est une tâche complexe et délicate, pour cela, nous la divisons en deux parties : structuration et gestion des données. Ainsi, pour la structuration, nous proposons la définition d'un modèle multidimensionnel qui se compose de trois classes : Cube, Dimension et Hiérarchie. Nous proposons également un algorithme pour la sélection de l'ensemble optimal des vues à matérialiser. La gestion de données doit prendre en compte l'évolution des entrepôts. Le concept d'évolution de schéma a été introduit pour récupérer les données existantes par le biais de leur adaptation au nouveau schéma. Néanmoins, dans les systèmes qui doivent gérer des données historiques, l'évolution de schéma n'est pas suffisante et la maintenance de plusieurs schémas est requise. Pour cela, nous proposons l'utilisation des versions de schémas bitemporels pour la gestion, le stockage et la visualisation des données courantes et historisées (intensionnelles et extensionnelles). Finalement, pour l'interrogation, nous avons développé une interface graphique qui permet la génération (semi-automatique) des indicateurs. Ces indicateurs (par exemple, 'le nombre de séjours par établissement et par maladie') sont déterminés par le cadre applicatif. Nous avons eu l'opportunité de travailler dans le cadre d'un projet médical, ce qui nous a permis de vérifier et de valider notre proposition sur des données réelles.

Ce travail étudie les effets de la mise en place d'une partie du nouveau programme de terminale S concernant l'évolution des systèmes chimiques. La première partie comporte une analyse du programme qui précise la structure du savoir à enseigner (registre empirique et modèles) et détermine dans quelle mesure les intentions didactiques des auteurs se traduisent par des contenus et compétences précis. La deuxième partie présente les raisonnements et difficultés des élèves pour qui l'utilisation du critère d'évolution n'est pas toujours raisonnée et est souvent entachée d'erreurs. Certaines erreurs (modification du quotient de réaction, sens d'évolution impossible) peuvent être dues à la difficulté qu'ils éprouvent à passer du registre empirique au registre des modèles ou inversement, ou à distinguer ces deux registres. L'analyse des explications données à l'arrêt de l'évolution d'un système, montre une faible utilisation du critère d'évolution et du modèle cinétique macroscopique, et une absence d'allusion au modèle cinétique microscopique. La troisième partie s'intéresse aux connaissances professionnelles des enseignants, par le biais d'entretiens où ils sont confrontés à des réponses authentiques d'élèves. L'introduction du critère d'évolution est bien ressentie comme un enjeu de ce programme au contraire de deux autres thèmes : la distinction transformation réaction, la mise en œuvre du modèle cinétique microscopique. La présentation de réponses d'élèves aux enseignants peut agir comme révélateur de leurs difficultés, ou contribuer au développement de leurs connaissances professionnelles en leur donnant l'occasion d'identifier des erreurs d'élèves non repérées auparavant.

De toutes les étapes qui constituent le processus de maintenance, l'étape de compréhension d'une application avant son évolution, et l'étape de vérification de sa progression et de sa non régression aprés évolution sont de loin les plus coûteuses. Dans cette these, je présente une approche qui diminue les coûts associés a ces deux étapes, pour des applications conçues à l'aide de composants. Dans cette approche, les liens unissant les attributs qualité d'une application et les décisions architecturales sont documentés formellement. La définition de ces liens se fait a chaque étape du cycle de vie de l'application. J'ai développé un environnement d'assistance à l'évolution, qui exploite cette documentation, pour d'une part, garantir sa mise a jour et d'autre part, notifier au développeur les effets possibles sur les exigences qualité des changements architecturaux proposés. Cette documentation forme ainsi un contrat dit d'évolution. Il s'agit d'un accord entre l'architecte de l'application et le responsable de son évolution. Le premier doit expliciter ses décisions de conception, sous la forme d'un ensemble de contraintes, afin qu'elles puissent être respectées lors du développement et de l'évolution. Le second doit respecter ce contrat afin de bénéficier d'une garantie de préservation de la qualité initialement requise. Ceci permet, principalement, de réduire les coûts associés aux tests de non-régression sur l'aspect non-fonctionnel. Cette même documentation est utilisée pour tracer toutes les décisions architecturales tout au long du processus de développement d'un logiciel. Il est possible, ainsi, de vérifier, à une étape donnée du processus, la non-altération de toutes les décisions prises dans les étapes en amont. J'ai proposé un outil permettant de transformer vers une représentation unique, puis évaluer, les contraintes définies lors des différentes étapes. Cette traçabilité des décisions a pour objectif de rendre persistants les attributs qualité qui sont à l'origine de ces décisions, à travers toutes les étapes du cycle de vie d'un logiciel.

L'ouvrage unifie les paradigmes du darwinisme universel, de la psycholinguistique développementale et de la linguistique computationnelle afin de fournir un récit nouveau d'ontogénie de structures linguistiques chez les agents humains ou bien artificiels. La thèse est précédée d'un volume supplémentaire intitulé «Fondements conceptuels» qui présente une théorie de l'évolution intra-mentale qui pose l'hypothèse que l'ontogénie d'un esprit individuel peut être interprétée et même simulée comme un processus impliquant la réplication, la variation et la sélection des structures qui encodent de l'information. La dissertation elle-même présente quatre simulations distinctes abordant quatre problèmes distincts. La 0ème simulation illustre comment l'optimisation évolutionnist pourrait conduire à la découverte d'idées utiles concernant l'énigme cryptologique connue sous le nom de Voynich Manuscript. La première simulation montre comment la théorie des prototypes, les architectures symboliques vectorielles et l'optimisation évolutionniste peuvent être mutuellement combinées afin de produire une nouvelle méthode d'apprentissage automatique supervisée. La deuxième simulation utilise une approche similaire pour démontrer que l'optimisation évolutive peut découvrir des constellations minimalistes et légères de marqueurs de partie de discours. La dernière simulation vise le «saint graal» de la linguistique computationnelle, c'est-à-dire le problème de «l'induction grammaticale» et montre que le problème peut être potentiellement résolu en utilisant une stratégie évolutive capable de combler l'écart entre le domaine subsymbolique et le domaine symbolique. / Our thesis unifes paradigms of universal darwinism, developmental psycholinguistics and computational linguistics in order to furnish a novel account of language development in human as well as artificial language-acquiring agents. Thesis is preceded by a supplementary volume called "Conceptual Foundations" which presents a so-called "Theory of Intramental Evolution" which postulates that ontogeny of an individual mind can be interpreted and even simulated as a process involving replication, variation and selection of information-encoding cognitive structures. The dissertation itself presents four distinct simulations addressing four distinct problems. Zeroth simulation illustrates how evolutionary optimization could lead to discovery of useful insights concerning the cryptological riddle known as Voynich Manuscript. The first simulation shows how theory of prototypes, vector symbolic architectures and evolutionary optimization can be mutually combined in order to yield a novel supervised machine-learning method. Second simulation uses a similiar approach in order to indicate that evolutionary optimization can discover minimalist and lightweight constellations of part-of-speech taggers. The last simulation targets the "holy grail" of computational linguistics, i.e. the problem of "grammar induction" and shows that the problem can be potentially solved by using an evolutionary strategy able to bridge the gap between subsymbolic realm of vector spaces and symbolic realm of grammar-representing regular expressions.

Les modèles d’agriculture basés sur un recours massif aux ressources non renouvelables et l’intensification des systèmes de production montrent, des limites susceptibles de remettre en cause l’objectif commun de développement durable. Pourtant ces modèles agricoles se développent dans la plaine du Saïs, notamment dans les exploitations agricoles familiales. Ils apparaissent par le développement de filières rémunératrices conduites intensivement à travers l’irrigation et un faible accompagnement technique. Cette dynamique a conduit à une surexploitation et une pollution des nappes souterraines et à la fluctuation des prix des produits agricoles. La durabilité des exploitations familiales, se trouve ainsi questionnée, d’autant que la politique agricole de l’Etat marocain encourage les agriculteurs à l’intensification. Ce questionnement général a été décliné en trois sous-questions de recherche, abordant chacune la durabilité des exploitations agricoles familiales sous un angle différent. Ces sous-questions ont été explorées sur un même échantillon de 40 exploitations, choisies pour leur diversité de système de production, en mobilisant différents outils d’analyses. La première sous-question analyse la durabilité des exploitations agricoles sous l’angle de leurs dynamiques d’évolution depuis 60 ans. Sept types de trajectoires d’évolution ont été identifiés en fonction de plusieurs moteurs internes et externes aux exploitations. Ces trajectoires ont débouché sur trois principaux types actuels d’exploitations se différenciant par leurs activités de production. T1 regroupe des exploitations proches du système traditionnel initial, sur des terres n’ayant pas d’accès à l’eau; T2 rassemble des exploitations ayant accès à l’irrigation et maintenant une diversité de productions; T3 rassemble des exploitations spécialisées. La deuxième sous-question cherche à évaluer la durabilité des exploitations agricoles familiales et à en formaliser les déterminants, en mobilisant un regard de chercheur. Cette analyse s’est basée sur une méthode d’évaluation de la durabilité (IDEA), adaptée au contexte du Saïs. La durabilité environnementale dépend de la diversification des activités et de l’autonomie de l’exploitation, la durabilité socio-territoriale est liée au degré d’engagement de l’agriculteur dans les dynamiques territoriales, et la durabilité économique est fonction du système de production et des facteurs structurels de l’exploitation. Cependant, la tendance générale montre un antagonisme entre durabilité environnementale et durabilité économique. La troisième sous-question explore les perceptions qu’ont les agriculteurs du concept de durabilité et la manière dont elles se traduisent dans leurs stratégies de gestion. Un premier groupe d’agriculteurs perçoit la durabilité à travers la combinaison entre rentabilité et maintien des ressources naturelles de l’exploitation. Ils mettent en œuvre une stratégie de sécurisation du revenu à l’aide de pratiques peu intensives. Un deuxième groupe lie la durabilité à la rentabilité et l’adaptation aux changements externes à l’exploitation. Ils appliquent une stratégie de valorisation de la flexibilité de l’exploitation pour saisir les opportunités du milieu. Enfin, un troisième groupe perçoit la durabilité à travers la réalisation d’un modèle agricole moderniste. Ils réalisent une stratégie entrepreneuriale par la maximisation de leur revenu. Cette étude montre à la fois des points de divergence et de convergence sur le concept de durabilité et sa mise en œuvre en agriculture, entre chercheurs et agriculteurs par exemple sur les pratiques de production ou l’accès aux ressources naturelles. Pour combler cet écart de perceptions entre les différentes parties prenantes, des mesures de régulation environnementale, de vulgarisation et d’accompagnement doivent être envisagées collectivement, par les agriculteurs, les autorités et la recherche. / Agriculture based on the massive use of non-renewable resources and the intensification of production systems show its limits, which question this development path. Yet this agricultural model has been developed in the Saïs plain, particularly in family farms. This development has resulted in the development of income-generating sectors that are intensively managed, with few technical supports. This dynamic has led to a groundwater overexploitation and pollution, and price fluctuations of agricultural products. The sustainability of family farms is questioned, especially since Moroccan agricultural policy encourages an intensive development path. This issue has been studied based on three sub-questions, each addressing the sustainability of family farms from a different perspective. These sub-questions were investigated thanks to a sample of 40 farms, chosen for their diversity of production systems. We used different tools for the data analysis.The first sub-question dealt with the sustainability of farms related to their evolving dynamics over the past 60 years. Seven pathways were identified based on several internal and external drivers. These pathways have resulted currently in three main farm types, differing in their production activities. T1 includes farms close to the original traditional system, based on land without a groundwater access; T2 gather farms cultivating a diversity of irrigated productions; T3 gather specialized farms.The second sub-question aims to evaluate the sustainability of family farms and to formalize its determinants, by mobilizing a research viewpoint. This analysis was based on a sustainability assessment tool (IDEA), adapted to the context of Saïs. Environmental sustainability depends on the diversification of activities and farm autonomy degree; socio-territorial sustainability is linked to the degree of farmer involvement in the territorial dynamics; and economic sustainability depends on the production system and the farm’ structural factors. However, general trend shows an antagonism between environmental and economic sustainability.The third sub-question explores farmers' perceptions of sustainability and how these perceptions influence their management strategies. A first group of farmers perceives sustainability through the combination of profitability and farm natural resources preservation. They implement a strategy of income security and low intensive practices. A second group links sustainability to profitability and adaptation to farms external changes. They implement a strategy of farm flexibility to seize opportunities. Finally, a third group perceives sustainability through modernist agricultural model. They implement an entrepreneurial strategy, based on maximization of income.This study shows both divergence and convergence viewpoints of sustainability concept and its implementation in agriculture, between researchers and farmers, for instance on production practices or access to natural resources. To fill this gap between the various stakeholder’s perceptions, environmental regulation, extension and accompanying measures must be considered collectively by farmers, authorities and researchers.

Les protozoaires parasites du genre Leishmania infectent de très nombreuses espèces de mammifères à travers le Monde. Transmis par des insectes vecteurs, ces pathogènes sont endémiques dans une centaine de pays et chez l'Homme l'incidence de la maladie est estimée à environ 2 millions de nouveaux cas chaque année. Les questions qui se posent aujourd'hui sur les modalités de reproduction et d'échanges génétiques chez ces protozoaires sont multiples. Elles ont des prolongements sur l'évolution, l'adaptation à de nouveaux cycles, la virulence, l'identification spécifique, la taxonomie ou la prise en charge thérapeutique.Au cours de ce travail, nous avons d'abord eu pour objectif d'aborder ces questions par une analyse génétique globale de toutes les espèces de Leishmania d'Eurasie et d'Afrique par une approche de type MLSA (MultiLocus Sequence Analysis) à partir d'un jeu de plus de 220 souches provenant de 43 pays. Nous avons ensuite essayé de comprendre en participant à l'analyse de données isoenzymatiques de plus de 2200 souches de Leishmania viscérotropes quelle pouvait être la structuration de ce groupe controversé. Enfin, à partir de données sur un foyer très restreint de l'espèce anthoponotique Leishmania tropica, nous avons contribué à l'analyse des données de caractérisation isoenzymatique de cette population et à l'étude des possibles cycles de transmission.Nos résultats mettent en évidence un certain nombre de points importants. Ils montrent d'abord que les différentes espèces de Leishmania présentes en Afrique et en Eurasie se répartissent en sept groupes distincts, recouvrant partiellement les dix espèces définies jusqu'ici sur des critères essentiellement biochimiques. Le système multilocus que nous avons développé s'avère plus résolutif que celui basé sur les isoenzymes. La mise en place d'un schéma MLST pour l'identification des souches pourrait être une contribution significative à la prise en charge thérapeutique des Leishmanioses de l'Ancien Monde. D'un point de vue taxonomique et épidémiologique, les trois espèces viscérotropes séparées jusqu'ici (L. infantum, L. donovani et L. archibaldi) apparaissent former un continuum génétique (complexe d'espèces). Nos analyses des données isoenzymatiques élargie à 2200 souches vont dans le même sens.Nos résultats montrent également que les sept loci génomiques étudiés par MLSA présentent une congruence phylogénétique remarquable. Ceci est en défaveur d'éventuels échanges génétiques et de recombinaisons entre les différentes espèces, contrairement à ce qui était supposé jusqu'ici. Potentiellement fréquente, l'hybridation inter-spécifique ne contribuerait pourtant pas à l'évolution des génotypes et serait un évènement transitoire, instable, incapable de se fixer dans les génomes. Il sera cependant sans doute indispensable d'explorer de façon exhaustive différents modèles avant d'en tirer des conclusions définitives.Enfin l'étude des corrélations entre structuration génétique et distance géographique révèle à la fois la focalisation de très nombreux génotypes mais également une dispersion très forte de certains autres, sans qu'on puisse proposer pour l'instant d'hypothèse robuste pour rendre compte de ces différences. Dans le même sens, notre analyse de données isoenzymatiques de souches de L. tropica provenant du même micro-foyer palestinien semble montrer une hétérogénéité intra-spécifique qui pourrait reposer malgré la proximité géographique sur des cycles parasitaires différenciés. / Parasitic protozoa of the Leishmania genus infect many mammal species throughout the world. Transmitted by insect vectors, these pathogens are endemic in a hundred countries. In humans, the incidence of the disease is estimated at about 2 million new cases each year. Today, multiple issues arise on the modes of reproduction and genetic exchanges among these protozoa. They have implications on evolution, adaptation to new cycles, virulence, specific identification, taxonomy or therapeutic management.In this work, we first aimed at addressing these issues through a comprehensive genetic analysis of all Leishmania species from Eurasia and Africa, using a MLSA (MultiLocus Sequence Analysis)-based approach, from a dataset of more than 220 strains from 43 countries. We then tried to understand the structuration of this controversial group by participating in the isozyme data analysis of more than 2200 strains of viscerotropic Leishmania. Finally, using data from a very small focus of the anthoponotic species Leishmania tropica, we contributed to the analysis of isozyme characterization of this population and to the study of possible transmission cycles.Our results highlight a number of important points. They first show that the different Leishmania species found in Africa and Eurasia are divided into seven distinct groups, partially overlapping the ten species identified so far mainly on biochemical criteria. The multilocus system we developed is more resolutive than that based on isozymes. Implementing a MLST scheme for strain identification could contribute significantly to the therapeutic management of leishmaniases in the Old World. From taxonomic and epidemiological points of view, three viscerotropic species which were separated so far (L. infantum, L. archibaldi, L. donovani) appear to form a genetic continuum (species complex). Our analyzes of isozyme data extended to 2200 strains are in line with this conclusion. Our results also show a remarkable phylogenetic congruence of the seven genomic loci studied by MLSA. This does not support potential genetic exchanges and recombinations between different species, contrary to what was assumed so far. Potentially frequent, inter-specific hybridization would not contribute to the evolution of genotypes and would be a transient and unstable event, unable to settle in genomes. However, it will probably be necessary to explore different models exhaustively before drawing definitive conclusions.Finally, the study of correlations between geographic distance and genetic structuration revealed the focus of many genotypes but also a very high dispersion of some others, even if no convincing hypothesis can be made to explain such differences. In the same way, our analysis of isozyme data of L. tropica strains from the same Palestinian micro-focus seems to show an intra-specific heterogeneity which could be due to differentiated parasitic cycles, despite the geographical proximity.