Un réseau de surveillance efficace est souvent un outil utile pour surveiller et évaluer les différents états d'un écosystème spécifique. Avec les informations fournies par le réseau, les prédictions peuvent être générés en utilisant des analyses spatio-temporelles approfondies, qui peuvent ensuite aider les décideurs et les parties prenantes. Écosystèmes dominés par les humains sont très dynamique et complexe, où la plupart des variables observées ont des interactions non-linéaires mutuelles. En outre, les impacts des activités humaines sur l'écosystème sont souvent rugueux, dans de nombreux cas, ils perturbent l'équilibre écologique. Par conséquent, la surveillance d'un écosystème devient un problème complexe et il n'est pas facile de proposer un réseau de surveillance optimal en utilisant les techniques traditionnelles. Les techniques d'optimisation traditionnelles ne parviennent pas souvent à tenir compte des évolutions de la réalité associée à ces écosystèmes.Un exemple d'une telle situation se trouve à la région du delta du Mékong du Vietnam, où les gestionnaires provinciaux de l'agriculture sont concernés par les invasions régulières des cicadelles brunes (Brown Plant Hoppers - BPH), un ravageur du riz particulièrement active, à cause des maladies qu'ils véhiculent et transmettent à la les rendements de riz. / An efficient surveillance network is an invaluable tool to monitor and assess the different states of a given ecosystem. With the information collected by such a network, predictions can be generated using thorough spatio-temporal analyses, which can then support decision makers and stakeholders. Human dominated ecosystems are highly dynamic and complex , where most of the observed variables have mutual non-linear interactions. In addition, the human activities have a considerable impact on almost all ecosystems they inhabit, where they tend to disrupt the ecological balance in short period of times. The surveillance of such ecosystems by different technical solutions is complex and dynamic where designing an “optimal” surveillance network, i.e., a network that would reflect an almost realtime situation of an ecosystem. Often traditional optimization techniques fail to reflect the evolutions of the reality associated with these ecosystems.An example of such a situation, is the Mekong Delta region of Vietnam, where the provincial agricultural managers are concerned with the regular invasions of Brown Plant Hoppers (BPH), a particularly active rice pest, because of the diseases they carry and transmit to the rice yields. Their biggest concern is having a constantly accurate account of the current distribution of BPH waves, since it is the basis of establishing different prevention strategies. The time frame is short for applying these strategies: at least one week is needed between the moment where a prediction of the density of BPH can be estimated by the experts and warnings are sent to farmers and other end users and the moment where a strategy can be efficiently applied. To improve the efficiency of the system, the Vietnamese government has established a light-trap network [1] [2] that can capture multiple kinds of insects, especially BPH, and which data (the density of insects per trap) is collected and analyzed daily. Maintaining this network in a good state of operation has become an important national program of the Ministry of Agriculture and Rural Development of Vietnam since 2006. Although the current light-trap network is considered as a necessity for supporting the fight against various plant pests, it has three restrictions: (1) it misses detailed accounts on the life cycle of the BPH, (2) the network has remained stable since its initial design and has not, therefore, completely adapted to the huge changes that the ecosystem of the Mekong Delta has undergone in the recent years especially due to limitations in management, and (3) the network itself is very sparsely distributed.

Les travaux présentés concernent la modélisation analytique et l’optimisation des machines synchrones à aimants devant fonctionner à haute vitesse dans le cadre de la traction partiellement ou totalement hybrides.Toutefois, une telle application cumule des difficultés d’ordre électromagnétique, thermique et mécanique. D’où l’intérêt de la première partie qui s’intéresse à établir un état de l’art des particularités du fonctionnement à haute vitesse. Ensuite, une modélisation analytique multi-physique simplifiée a été mise en œuvre afin de mener une première comparaison entre quatre types de rotors à aimants. Celle-ci a été basée sur une optimisation multi-objectifs de manière à optimiser la vitesse de base tout en améliorant le rendement sur un cycle. Dans l’optique d’atteindre les performances souhaitées, une modélisation fine des interactions multi-physiques a été réalisée. Les verrous s’opposant à cette amélioration sont bien connus et sont principalement liés à la compacité des structures recherchées.Le cœur de la modélisation interactive que nous avons proposée réside dans la modélisation électromagnétique qui, à l’aide d’un calcul par des schémas réluctants maillés, permet de faire un choix entre deux types de commandes : en courant ou en tension. L'augmentation de la vitesse nécessite de s'intéresser sérieusement aux pertes fer et aux pertes mécaniques. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à développer un modèle mécanique qui estime la vitesse maximale de rotation pouvant s’intégrer aisément dans une procédure d’optimisation. La modélisation est ensuite couplée à un algorithme par essaims particulaires selon une méthodologie de conception faisant intervenir l’approche du dimensionnement optimal.Ces travaux s'inscrivent dans le cadre du projet ANR AAP TTD « e-MECA » (électromécanique Embarquée à Compacité Améliorée) dont les partenaires sont : Valeo (porteur), SKF, IFPEn, TEMPO, Dynfluid et le SATIE. / The work presented concern the analytical modeling and optimization of high speed permanent magnet synchronous machines for Hybrid Electric traction motor.However, such an application accumulates difficulties of electromagnetic, thermal and mechanical order. The first part is interested in establishing a state of the art of the high-speed applications’ particularities. Then, a simplified multiphysic and analytic modeling was implemented to conduct a first comparison between four kinds of PM rotors. This was based on a multi-objective optimization in order to optimize the delivery speed while improving the cycle efficiency. In order to achieve the desired performance, precise multiphysics interactions’ modeling was performed. Bolts opposing this improvement are well known and are mainly related to the compactness of the desired structures.The core of the proposed interactive modeling is the electromagnetic modeling which, using a reluctance network, allows to choose between two kinds of control: current control or voltage control. The high speed constraint requires serious interest to iron and mechanical losses. In this work, we are interested in developing a mechanical model which estimates the maximum speed which can be integrated easily into an optimization procedure. The model is then coupled with a particle swarm algorithm in order to involve the optimal sizing approach.These works join within the framework of the project ANR AAP TTD "e-MECA" (électromécanique Embarquée à Compacité Améliorée) where the partners are: Valeo (project leader), SKF, IFPEn, TEMPO, Dynfluid and SATIE.

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Le thème de la présente recherche est l'étude des conditions dans lesquelles se développent les compétences interculturelles des jeunes immigrants en milieu scolaire à Sherbrooke. La problématique met en évidence divers questionnements en lien non seulement avec l’évolution de la société québécoise, mais aussi avec les besoins propres aux systèmes éducatifs et aux contextes dans lesquels évoluent les personnes concernées. Au niveau national comme au niveau institutionnel, ces contextes sont de plus en plus marqués par l’émergence des expériences interculturelles complexes. Celles-ci demeurent des phénomènes dynamiques et en transformation; elles provoquent des sentiments multiples, des comportements spécifiques, des troubles émotionnels, des chocs culturels, etc. Ces phénomènes s’accentuent proportionnellement à l’augmentation du nombre de nouveaux arrivants dans certaines régions. Or, le nombre des jeunes immigrants à Sherbrooke augmente sans cesse. Les professionnels du milieu scolaire ne savent plus comment agir adéquatement dans un tel environnement; ils dénoncent plutôt un manque de connaissances et de ressources dans ce domaine, étant donné que l'augmentation de l'immigration vers les petites villes constitue un phénomène relativement nouveau au Canada. Ce phénomène demeure largement sous représenté dans la documentation scientifique. Il est traité de manière parcellaire et peu adaptée aux réalités spécifiques des adolescents évoluant dans une telle région. Il s’agit donc d’un champ conceptuel à redéfinir; son cadre de référence est à rebâtir. Dès lors, il s’avère impératif de mieux comprendre le processus de développement des compétences interculturelles chez les immigrants, afin de mettre en place des balises favorables à une meilleure intégration des connaissances et des actions dans plusieurs sphères culturelles et institutionnelles. Pour cela, nous avons adopté un modèle de référence structurant permettant d’analyser les conditions du développement des compétences, sous l’angle des facteurs, en allant du microsystème au macrosystème. Quatre types de répondants ont été interrogés, tels que les jeunes québécois, les adolescents immigrants et leurs parents, ainsi que les enseignants œuvrant au sein des classes multiethniques, pour obtenir un regard global sur les témoignages des différents acteurs concernés par les expériences d'intégration. À l’issu des analyses, les résultats montrent que les conditions étudiées contiennent plusieurs facteurs essentiels, qui sont classés selon l’écosystème. On y retrouve principalement les degrés de motivation et d’estime de soi, l’image perçue de l’école (microsystème), les stratégies parentales (mesosystème), la formation et les approches des enseignants (exosystème) ainsi que les lois touchant à l’accueil scolaire (macrosystème). De plus, il faut noter que les jeunes immigrants tendent à s’acculturer plus rapidement et au mieux dans la nouvelle société, aussi bien que dans le nouveau collectif scolaire. Les concepts traités en rapport avec la notion des compétences interculturelles se trouvent enrichis par des apports multidisciplinaires (la psychologie, l’éducation, la sociologie, le travail social ainsi que l’anthropologie).

Les dernières années ont vu une augmentation dans la demande de systèmes de communications numériques efficaces et fiables. Afin de protéger les données transmises contre le bruit, les codes correcteurs d'erreurs doivent être introduits dans le système de transmission. Les codes LDPC (Low Density Parity Check), les codes produits et les turbocodes ont prouvé leur efficacité dans la détection et la correction des erreurs, même à des faibles SNR (Signal to Noise Ratio). Cependant, une dégradation importante dans les performances de ces codes est atteinte dans le cas d'une mauvaise synchronisation au niveau du récepteur. Ainsi, l'utilisation de méthodes de synchronisation efficaces est nécessaire pour le bon fonctionnement d'un système de transmission. Les techniques classiques de synchronisation sont basées sur le rajout de bits pilotes dans la séquence de données à transmettre. La détection de ces bits à la réception nous permet de réaliser la synchronisation. Cependant, ces méthodes ont pour effet de diminuer l'efficacité spectrale de la transmission surtout quand des codes correcteurs d'erreurs de petite taille sont utilisés dans le système. Pour cela, nous sommes intéressés dans cette thèse par la conception de nouvelles techniques de synchronisation aveugles, qui sont capables de synchroniser à des faibles SNR. Nous considérons dans cette thèse le problème de la synchronisation trame, de l'estimation du résidu de porteuse et de l'estimation du déphasage. Nous proposons des techniques de synchronisation originales qui sont basées sur le calcul et la minimisation de fonctions du LLR (Log-Likelihood Ratio) du syndrome calculées à partir de la matrice de contrôle de parité du code correcteur d'erreurs. Les résultats des simulations ont montré que les techniques proposées sont très efficaces et leurs performances surpassent celles de plusieurs méthodes existant dans la littérature.

Cette thèse est consacrée au pilotage optimal de systèmes multi-sources pour le bâtiment, dans un contexte de recherche d'économies d'énergie et de dérégulation des tarifs. Le chapitre I expose le contexte et définit le cadre d'étude et les modèles. Le système est considéré comme un cas particulier de micro-réseau résidentiel, avec une problématique d'exploitation de sources installées, dans un environnement incertain. La partie II détaille les fonctions identifiées, en proposant un ensemble de méthodes de résolution pour chacune : pilotage prévisionnel (par PLVM ou programmation dynamique), prédiction de charges, anticipation de consignes (par perceptron multicouches ), stratégies réactives, stratégies adaptatives. Les limites de certaines méthodes sont mises à jour, notamment les problèmes liés à l'apprentissage artificiel. La partie III détaille enfin des cas d'application : le cas d'une installation résidentielle avec chauffage par micro-cogénération raccordée au réseau ; le cas d'une installation résidentielle photovoltaïque avec stockage par batterie Plomb.

Les dernières années ont vu une augmentation dans la demande de systèmes de communications numériques efficaces et fiables. Afin de protéger les données transmises contre le bruit, les codes correcteurs d'erreurs doivent être introduits dans le système de transmission. Les codes LDPC (Low Density Parity Check), les codes produits et les turbocodes ont prouvé leur efficacité dans la détection et la correction des erreurs, même à des faibles SNR (Signal to Noise Ratio). Cependant, une dégradation importante dans les performances de ces codes est atteinte dans le cas d'une mauvaise synchronisation au niveau du récepteur. Ainsi, l'utilisation de méthodes de synchronisation efficaces est nécessaire pour le bon fonctionnement d'un système de transmission. Les techniques classiques de synchronisation sont basées sur le rajout de bits pilotes dans la séquence de données à transmettre. La détection de ces bits à la réception nous permet de réaliser la synchronisation. Cependant, ces méthodes ont pour effet de diminuer l'efficacité spectrale de la transmission surtout quand des codes correcteurs d'erreurs de petite taille sont utilisés dans le système. Pour cela, nous sommes intéressés dans cette thèse par la conception de nouvelles techniques de synchronisation aveugles, qui sont capables de synchroniser à des faibles SNR. Nous considérons dans cette thèse le problème de la synchronisation trame, de l'estimation du résidu de porteuse et de l'estimation du déphasage. Nous proposons des techniques de synchronisation originales qui sont basées sur le calcul et la minimisation de fonctions du LLR (Log-Likelihood Ratio) du syndrome calculées à partir de la matrice de contrôle de parité du code correcteur d'erreurs. Les résultats des simulations ont montré que les techniques proposées sont très efficaces et leurs performances surpassent celles de plusieurs méthodes existant dans la littérature.

Ce sujet de recherche a pour principaux objectifs la réalisation d'une bibliothèque de fonctions électroniques analogiques intégrées réalisant les opérations mathématiques présentes dans les modèles des canaux ioniques des neurones et l'évaluation des éléments de cette même bibliothèque. Ce travail se poursuit par la conception d'un système démonstrateur basé sur un circuit intégré analogique neuromimétique utilisant la bibliothèque d'opérateurs pour que ce même circuit intégré puisse être utilisé dans de nouvelles expériences mettant en oeuvre la technique hybride. En fonction des performances du circuit, il a été aussi étudié la faisabilité de son utilisation pour le développement d'un outil d'extraction des paramètres d'une cellule nerveuse, voire même d'un mini-réseau composé de moins d'une dizaine de neurones, par la technique d'optimisation.

Compte tenu du caractère non durable des systèmes énergétiques actuel, il est nécessaire d'engager une transition énergétique durable fondée sur les ressources d'énergies renouvelables. L'hydrogène produit à partir des énergies renouvelables offre une solution prometteuse pour satisfaire les objectifs mondiaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre et assurer une sécurité énergétique d'approvisionnement. L'utilisation d'un vecteur énergétique tel que l'hydrogène couplé aux ressources renouvelables offre une variété d'avantages sur plusieurs échelles. L'hydrogène a le potentiel de permettre l'exploitation des ressources renouvelables dans le secteur de transport. En effet, l'hydrogène dispose d'un potentiel de remplacer les carburants fossiles, assurant ainsi une réduction des émissions polluantes. L'hydrogène peut être alors une solution pour les défis énergétiques actuels, mais pour cela des barrières doivent être encore surmontées. Cette transition s'accompagne de plusieurs défis qui devraient être surmontés comme ceux liés aux caractères intermittents des ressources renouvelables. Une attention particulière doit être accordée à la faisabilité technique de la chaîne d'approvisionnement en hydrogène, qui est principalement entourée par le caractère intermittent des ressources renouvelables. Par ailleurs, l'infrastructure d'hydrogène présente de nombreuses difficultés qui doivent être surmontées pour une transition réussite vers une économie dépendante de l'hydrogène. Ces difficultés sont principalement dues à des obstacles purement économiques ainsi qu'à l'existence de nombreuses options technologiques pour la production, le stockage, le transport et l'utilisation d'hydrogène. Pour cette raison principale, il est primordial de comprendre et d'analyser la chaîne logistique d'hydrogène à l'avance, afin de détecter les facteurs importants qui peuvent jouer un rôle croissant dans l'élaboration d'une configuration optimale. Notre recherche est essentiellement focalisée sur la question suivante : Comment mettre en place un futur énergétique durable intégrant les énergies renouvelables et l'hydrogène?. Cette question est abordée par le biais du développement de nouveaux systèmes énergétiques fondés sur des innovations radicales. Ainsi, dans quel contexte l'infrastructure de l'hydrogène doit être développée en intégrant les critères liés aux risques de l'hydrogène?

La recherche autonome est un nouveau domaine d'intérêt de la programmation par contraintes, motivé par l'importance reconnue de l'utilisation de l'apprentissage automatique pour le problème de sélection de l'algorithme le plus approprié pour une instance donnée, avec une variété d'applications, par exemple: Planification, Configuration d'horaires, etc. En général, la recherche autonome a pour but le développement d'outils automatiques pour améliorer la performance d'algorithmes de recherche, e.g., trouver la meilleure configuration des paramètres pour un algorithme de résolution d'un problème combinatoire. Cette thèse présente l'étude de trois points de vue pour l'automatisation de la résolution de problèmes combinatoires; en particulier, les problèmes de satisfaction de contraintes, les problèmes d'optimisation de combinatoire, et les problèmes de satisfiabilité (SAT).Tout d'abord, nous présentons domFD, une nouvelle heuristique pour le choix de variable, dont l'objectif est de calculer une forme simplifiée de dépendance fonctionnelle, appelée dépendance-relaxée. Ces dépendances-relaxées sont utilisées pour guider l'algorithme de recherche à chaque point de décision.Ensuite, nous révisons la méthode traditionnelle pour construire un portefeuille d'algorithmes pour le problème de la prédiction de la structure des protéines. Nous proposons un nouveau paradigme de recherche-perpétuelle dont l'objectif est de permettre à l'utilisateur d'obtenir la meilleure performance de son moteur de résolution de contraintes. La recherche-perpétuelle utilise deux modes opératoires: le mode d'exploitation utilise le modèle en cours pour solutionner les instances de l'utilisateur; le mode d'exploration réutilise ces instances pour s'entraîner et améliorer la qualité d'un modèle d'heuristiques par le biais de l'apprentissage automatique. Cette deuxième phase est exécutée quand l'unité de calcul est disponible (idle-time). Finalement, la dernière partie de cette thèse considère l'ajout de la coopération au cours d'exécution d'algorithmes de recherche locale parallèle. De cette façon, on montre que si on partage la meilleure configuration de chaque algorithme dans un portefeuille parallèle, la performance globale peut être considérablement amélioré.