Les systèmes de recommandation sont de plus en plus populaires. Les travaux issus de cette thèse se situent dans le domaine de l’Aide à la Décision Multi-Critère (MultiCriteria Decision Analysis MCDA). Dans le domaine du MCDA, il existe de nombreuses méthodes d’agrégation. Cette diversité des méthodes d'agrégation et des situations décisionnelles fait qu'il n'existe pas de super méthode applicable dans toutes les situations décisionnelles. La question est alors de savoir comment choisir un opérateur d'agrégation approprié face à un problème de décision donné ? Nous essayons dans cette thèse d'avoir des éléments de réponse à cette question, d’une part en étudiant les systèmes d’aide à la décision, d’autre part en analysant différents opérateurs d’agrégation présents dans la littérature. Ce qui nous a permis de mettre en place un système de recommandation mettant en œuvre plusieurs opérateurs d’agrégation. Lors d’une procédure d’agrégation, l’utilisateur a la possibilité de choisir un opérateur d’agrégation parmi les opérateurs disponibles. Il peut aussi se laisser proposer un opérateur d’agrégation par le système. L’opérateur d’agrégation le plus approprié au problème de décision du décideur est choisi selon plusieurs paramètres. / Recommendation systems are becoming more popular. This PhD focusses on MultiCriteriaDecision Analysis (MCDA). For MCDA, it exists multiplication lot of aggregation methods. This diversity of aggregation methods and decision-making situations means that there is no super method applicable in all decision-making situations. The question then is how to choose an appropriate aggregation operator for a given decision problem? In this thesis, we try to have some answers to this question, on the one hand by studying the decision support systems, on the other hand by analyzing different aggregation operators present in the literature. This allowed us to set up a recommendation system implementing several aggregation operators. During an aggregation procedure, the user has the possibility of choosing an aggregation operator from among the available operators. It can also be offered an aggregation operator by the system. The aggregation operator most appropriate to the decision-maker's decision problem is chosen according to several parameters.

L'objectif de ce travail est d'identifier les paramètres du processus d'agrégation et de floculation d'asphaltènes. En particulier, il s'agit d'établir l'influence des facteurs cinétiques sur la déposition d'asphaltènes et l'évolution des propriétés des flocs asphaltèniques au cours de leur vieillissement. Nous avons étudié le processus de floculation d'asphaltènes à partir de bruts de pétrole sélectionnés, significativement différents. Au cours de ce travail nous avons étudié le processus de la formation des agrégats dans des différents solvants et floculants. Nous avons étudié l'effet de la longueur de chaîne d'alcanes sur le mécanisme d'agrégation. Nous nous sommes intéressé également aux effets de la présence des des composés basiques et acides dont les interactions avec des asphaltènes sont très fortes. La diffusion dynamique de la lumière, a été utilisée pour suivre la cinétique d'agrégation sous l'influence de changement de la composition (les ajouts de floculant) ou de la température. Les résultats cinétiques ont été complété par des études rhéologiques qui ont apporté une information non seulement sur l'écoulement macroscopique de fluides mais également sur les subtiles variations de la structure qui ne peuvent pas être détectées par d'autres méthodes expérimentales. Les résultats obtenus ont permis de mieux comprendre le mécanisme d'agrégation et de floculation d'asphaltènes et seront utilisés pour élaborer les nouvelles méthodes permettant d'éviter la floculation / The objective of this study was to identify parameters of aggregation and of flocculation of asphaltenes. Particularly, we worked on the influence of the kinetic factors on the asphaltene deposition and on the changes of asphaltene properties during floc ageing. The flocculation process was studied with the selected, significantly different crude oils. Experiences were done with the use of different solvents and flocculants. We have studied the impact of the alkane chain length on the aggregation mechanism, as well as the influence of acid and basic compounds, the interactions of which with asphaltenes are very strong. The dynamic light scattering technique was used to follow aggregation induced by compositional and temperature changes. Kinetic results were completed with rheological studies that afforded an information not only on the macroscopic flow properties but also on subtle structure changes that cannot be obtained with other techniques. Results obtained allowed a better comprehension of the mechanism of aggregation and flocculation of asphaltenes and will be use to elaborate new methods of asphaltene flocculation prevention

Ce mémoire de thèse concerne l’analyse mathématique et numérique du comportement asymptotique de certains modèles de type coagulation-fragmentation intervenant en physique ou en biologie.Dans la première partie, on considère le système d’équations de Lifshitz-Slyozov qui modélise l’immersion d’une population de macro-particules en interaction avec un bain de monomères. Ce modèle développe en temps long un comportement dépendant d’une manière très particulière de l’état initial et ses spécificités techniques en font un véritable challenge pour la simulation numérique.On introduit un nouveau schéma numérique de type volumes finis basé sur une stratégie anti-dissipative ; ce schéma parvient à capturer les profils asymptotiques attendus par la théorie et dépasse en performances les méthodes utilisées jusqu’alors. L’investigation numérique est poursuivie en prenant en compte dans le modèle des phénomènes de coalescence entremacro-particules à travers l’opérateur de Smoluchowski. La question est de déterminer par l’expérimentation numérique comment ces phénomènes influencent le comportement asymptotique. On envisage aussi une extension du modèle classique de Lifshitz-Slyozov qui prend en compte des effets spatiaux via la diffusion des monomères. On établit l’existence et l’unicité des solutions du système couplé hyperbolique-parabolique correspondant. La seconde partie de ce mémoire aborde des modèles d’agrégation fragmentation issus de la biologie. On s’intéresse en effet à des équations décrivant les phénomènes de croissance et de division pour une population de cellules caractérisée par sa densité de répartition en taille. Le comportement asymptotique de cette densité de répartition est accessible à l’expérience et peut être établi théoriquement. L’enjeu biologique consiste, à partir de données mesurées de la densité cellulaire, à estimer le taux de division cellulaire qui, lui, n’est pas expérimentalement mesurable. Ainsi, retrouver ce taux de division cellulaire fait appel à l’étude d’un problème inverse que nous abordons théoriquement et numériquement par des techniques de régularisations par quasi-reversibilité et par filtrage.La troisième partie de ce travail de thèse est consacrée à des systèmes couplés décrivant des interactions fluide-particules, avec des termes de coagulation–fragmentation, de type Becker–Döring. On étudie les propriétés de stabilité du modèle et on présente des résultats d’asymptotiques correspondant à des régimes de forte friction. / This thesis concerns the mathematical and numerical analysis of the asymptotic behavior of some coagulation-fragmentation type models arising in physics or in biology.In the first part we consider the Lifshitz-Slyozov system that models the dumping of a population of macro-particles in interaction with a bath of monomers. This model develops in long time a behavior depending in a very particular way on the initial data abd its technical specificities make a real challenge for the numerical simulation. We introduce a new numerical finite volume type scheme based on an anti-dissipative strategy; this scheme succeeds in capturing the asymptotic profiles waited by the theory and exceeds in performances the methods used before. The numerical investigation ispursued by taking into account in the model the phenomena of coalescence between macro-particles through the Smoluchowski operator. The question is to find by numerical experiment how these phenomena influence the asymptotic behavior. We also consider an extension of the classical Lifshitz-Slyozov model which takes into account the spatial effects via the diffusion of monomers. We establish the existence and the uniqueness of the solutions of the corresponding hyperbolic-parabolic coupled system.The second part of this thesis deals with approaches coagulation-fragmentation models stemming from biology. Indeed, we are interest in equations describing the phenomena of growth and division for a celles population caracterised by its size density repartition. The asymptotic behavior of this size density repartition is accessible to the experiment and can be established in theory. The biological stake consists, from measured data of the cellular density, to estimate the cellular division rate which is not experimentally measurable. So, to find this cellular division rate requires the study of an inverse problem which we approach numerically and theoretically by techniques of regularizations by quasi-reversibility and by filtering.This third part of this thesis work is devoted to coupled systems describing fluid-particles interactions with coagulation-fragmentation terms of Becker-Döring type. We study the stability properties of the model and we present some asymptotic results corresponding to the regime with strong friction force.

Les Technosols forment une nouvelle classe de sols, caractérisée par une forte influence anthropique dont le fonctionnement est peu étudié. L'agrégat étant l'intégrateur de l'histoire du sol et révélateur de son fonctionnement actuel, l'étude du processus d'agrégation est de ce fait une entrée pertinente pour comprendre le fonctionnement des Technosols et les stades vers lesquels ils peuvent évoluer. A partir d'échantillons de sol prélevés sur une parcelle d'un hectare, un protocole non destructif de quantification directe de la porosité et de l'agrégation par analyse d'images a été mis en place. Les résultats montrent qu'au bout de deux ans, le Technosol construit se compacte avec une réduction de la surface de des pores de diamètre > 25 µm et une augmentation des pores < 25 µm. Malgré cette compaction, l'agrégation augmente avec le temps. Pour suivre la dynamique de la porosité et d'agrégation de ce Technosol en fonction de facteurs choisis de pédogenèse, un dispositif de visualisation in situ a été conçu. Les résultats d'analyse d'images ont montré que dans les stades précoces d'évolution des sols, la porosité et l'agrégation augmentent significativement. Ensuite, elles baissent significativement dans la modalité « humectation-dessiccation» tout en continuant d'augmenter dans les modalités « plante » et « faune + plante ». Cette augmentation est proportionnelle à l'âge des racines et à l'intensité de l'action des vers de terre. Le « Technosol construit » est alors un modèle expérimental dont la constitution organominérale et le fonctionnement sont très largement contrôlés, en comparaison de sols « naturels » évolués dont le point initial de développement est quasi systématiquement inconnu / Technosols form a new class of soils, which is characterized by a strong anthropogenic influence of which functioning is less studied. Aggregates can be considered as an integrator of soil history and an indicator of soil bio functioning, therefore studying the process of aggregation is a relevant way to understand how technosols operate and states towards which they will evolve. Through samples collected on a hone hectare plot, a protocol of none destructive direct quantification of aggregates and porosity by thin sections images analysis has been performed. Results showed that this Technosol is compacting with a decrease of pores with an equivalent diameter >2000 µm and an increase of those <25µm. Despite this compaction, the aggregation increases with time. To study the dynamics of porosity and aggregation of this constructed Technosol as function of pedogenetic factors, a dispositive of in situ soil visualization has been developed. Results of images analysis showed that, during the early stage of soil evolution, porosity and aggregation increase significantly in all modalities. Then, they significantly decrease in ?wetting drying cycle? modality but continued increasing in ?plant? and ?plant-earthworm? modalities. This increase is proportional to the age of plants roots and intensity of earthworm?s activity. The ?constructed Technosol? is therefore an experimental soil model whose organomineral contents and function are well controlled compared to so-called ?natural soils?. In these evolved natural soils, the starting point is quite systematically unknown

Cette thèse porte sur l'étude de modèles d'agrégations de préférences utilisant des points de références. En théorie de la décision, de nombreux travaux axiomatiques montrent les difficultés théoriques et pratiques que pose l'agrégation de relations de préférences partiellement conflictuelles. Les théorèmes d'impossibilité existants expliquent d'une part les difficultés rencontrées par les concepteurs de méthodes multicritères reposant sur une modélisation ordinale des préférences mais aussi la difficulté de concevoir des modèles purement qualitatifs pour la décision dans l'incertain. Nous proposons ici de comparer les solutions non plus de manière directe, mais de manière indirecte en examinant leurs mérites respectifs du point de vue de plusieurs points de références. Nous étudions le potentiel descriptif et prescriptif de ces modèles, les propriétés formelles des règles d'agrégation associées, et nous proposons des théorèmes de représentation caractérisant les préférences représentables par ces modèles dans les domaines de la décision multicritère et la décision dans l'incertain. Enfin, nous montrons leur apport potentiel en aide à la décision à travers des exemples d'application.

In this document I present the works I undertook since the end of my Ph.D. I started my Ph.D in September 2004 at the Laboratoire de Probabilit{é}s et Mod{é}les Al{é}atoires of Universit{é} Paris 6. I was then hired in October 2007 by the CNRS and spent my first two years at the Laboratoire d'Analyse, Topologie et Probabilit{é} in Marseille. In 2009, I moved to the Laboratoire d'Analyse et Math{é}matiques Appliqu{é}es at the Universit{é} Paris-Est Marne-la-vall{é}e. I will also use the opportunity of writing this manuscript to add some remarks and extensions to these works.

L'objectif de cette thèse était de développer une méthode de synthèse de commande par retour d'état puis par observateurs offrant des conditions de synthèse non contraignantes dans le cas de systèmes non linéaires à temps discret. Dans cette méthode, est mise en exergue l'importance du choix de la description des systèmes sur l'étendue des résultats pouvant être obtenus lorsque la méthode d'étude de la stabilité est fixée. Ainsi l'utilisation des normes vectorielles comme fonction d'agrégation et du critère pratique de Borne et Gentina pour l'étude de la stabilité, associée à la description des systèmes par des matrices caractéristiques de forme en flèche de Benrejeb, a conduit à l'élaboration de nouvelles conditions suffisantes de stabilisation de systèmes dynamiques discrets non linéaires, formulées en théorèmes et corollaires. Ces résultats obtenus, sont ensuite exploités, avec succès, pour la formulation de nouvelles conditions suffisantes de vérification des propriétés de synchronisation pour les systèmes hyperchaotiques à temps discrets. Ensuite, le cas de synthèse d'observateur est validé dans deux types de transmission chaotique

Dans le domaine de l'analyse de documents on voudrait être capable de traiter automatiquement n'importe quel genre de documents numériques et d'extraire l' information la plus importante. Plus précisément, on voudrait connaître la configuration du document,identifier chacune de ses parties et reconnaître ses contenus, pour faire des requêtes par le contenu du document lui-même mais aussi, parmi des documents différents. Ceci est une problème difficile qui a suscité un nombre important de travaux à différents niveaux. On a développé un ensemble de techniques destinés à pré-traiter les images numériques afin d'augmenter leurs qualités, en réduisant le bruit provenant des systèmes d'acquisition et en minimisant les effets de la dégradation des documents. On trouve aussi, beaucoup de travaux destinés à la segmentation de zones d'intérêts du fond du document. Finalement, depuis les années 60 à aujourd'hui un nombre important des descripteurs on été proposé pour représenter ces zones d'intérêts.<br /><br />Dans ce thèse, nous avons travaillé sur la description des formes et la fusion de classificateurs pour les appliquer à la reconnaissance de graphiques. Dans la reconnaissance de formes, beaucoup d'applications sont confrontées au problème de description de grands ensembles de formes complexes pour les reconnaître, mais aussi pour les identifier dans des grandes bases de données. En plus du nombre important de formes on doit également faire face aux problèmes de similitude des formes ou de variabilité des classes des symboles. Dans ces cas, un point clé dans le processus de la reconnaissance des formes est la définition de descripteurs ayant une grande capacité de discrimination. Malheureusement, un seul descripteur ne suffit pas pour obtenir des résultats satisfaisants et donc, nous devons combiner l'information provenant de différentes sources pour améliorer le comportement global du système de reconnaissance. Cette combinaison est réalisée par un mécanisme de fusion des classificateurs.<br /><br />Par rapport aux descriptions des formes, traditionnellement les symboles graphiques ont été représentés par des descripteurs structurelles, construits à partir d'une représentation vectorielle. Les méthodes de vectorisation sont sensibles aux bruits et aux distorsions des symboles ébauchés. On peut essayer de contourner ce problème en définissant une grammaire de descripteurs ou en construisant des modèles déformables des symboles. Une autre possibilité, celle poursuivie dans ce mémoire, est d'utiliser des descripteurs que n'ont pas besoin d'une représentation vectorielle. Dans le contexte de la description des formes on a proposé un descripteur basé sur la transformation de ridgelets qu'on peut définir comme: multiresolution, polaire, en 2D et qui préserve l'information d'invariance aux similitudes. D'un autre coté, malgré qu'on puisse considérer ce descripteur comme un seul, il nous offre une représentation des formes permettant de la décomposer en groupes de coefficients de ridgelets qui sont chacun définis comme un descripteur. De cette manière, pour chaque descripteur, nous avons entraîné des classifieurs qui sont combinés linéairement en utilisant des règles de combinaison: IN (Indépendant et Normale) et DN (Dépendant et Normal), que minimisent l'erreur de classification pour ces classifieurs par rapport à un ensemble de contraintes. <br /><br />Ces développements théoriques ont été validés à partir d'un ensemble de résultats expérimentaux. Les descripteurs ridgelets décrivent mieux les symboles que d'autres descripteurs plus classiques. Les règles de fusion IN et DN réduisent l'erreur de classification par rapport aux autres méthodes de références. Enfin, la méthode IN appliquée aux descripteurs de ridgelets, en combinaison avec des classificateurs du genre "boosting", aboutie à un taux de reconnaissance d'environ 100% sur la base de données définies au workshop GREC'03.

Les travaux effectués, dans le cadre de cette thèse, concernent l'analyse et la synthèse de systèmes dynamiques continus complexes de grande dimension. Pour la classe des systèmes étudiés, est mise en exergue en particulier l'importance du choix de la description des systèmes sur l'étendue des résultats pouvant être obtenus lorsque la méthode d'étude de la stabilité est fixée.L'utilisation des normes vectorielles comme fonction d'agrégation et du critère pratique de Borne et Gentina pour l'étude de la stabilité, associée à la description des systèmes par des matrices caractéristiques de forme en flèche, a permis l'élaboration de nouvelles conditions suffisantes de stabilisabilité de systèmes dynamiques continus non linéaires, monovariables et multivariables, formulées en théorèmes et corollaires.Ces résultats obtenus, pour une classe de processus, pouvant être caractérisés par des matrices instantanées de forme en flèche mince, ont été généralisés au cas des matrices quelconques, pouvant être mises sous forme en flèche mince généralisée ou en flèche épaisse.Les critères élaborés, soit pour l'analyse de la stabilité soit pour la synthèse d'une loi de commande stabilisante, sont ensuite exploités, avec succès, pour la formulation de nouvelles conditions suffisantes de vérification des propriétés de synchronisation, d'anti-synchronisation et de synchronisation hybride de systèmes chaotiques du type maître-esclave, d'un grand intérêt, en particulier, pour garantir une transmission sécurisée

Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse présentent une nouvelle approche permettant d'estimer et si possible minimiser l'écart maximum de la sortie par rapport à l'objectif dans le cas des processus non linéaires pour lesquels il n'est pas toujours possible de déterminer une commande permettant d'atteindre exactement un objectif donné.Le concept de norme vectorielle, associé à la définition des systèmes de comparaison par l'approche de la stabilité Borne et Gentina, et le choix de la représentation matricielle qui s'avère particulièrement importante pour l'étude de la stabilité, est proposé dans ce travail, avec succès, pour étudier la stabilité des processus complexes de modèles éventuellement incertainsNous avons défini une technique d'estimation des attracteurs caractérisant le maximum de l'erreur par rapport à l'objectif et par la prise en compte des résultats ainsi obtenus de les affiner par des itérations successives de la procédure présentée.Dans la recherche de commandes, l'approche a été réalisée en définissant celle-ci par retours d'état calculés soit directement, soit à partir d'une linéarisation du modèle du processus dans le voisinage de l'objectif. Une attention toute particulière a été accordée aux processus du type Lur'e Postnikov