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 consolidation de la paix au lendemain d'un conflit est une entreprise multidimensionnelle et complexe qui exige d'importantes ressources (financières, techniques, humaines, ...). Avec le foisonnement des acteurs en la matière, il est pertinent de s'intéresser au rôle et à la contribution des organisations internationales économiques dont l'intervention, dans les pays fragiles y compris ceux post-conflit, est très souvent décriée. Les organisations internationales économiques en question sont notamment les institutions financières internationales (Banque mondiale, FMI, Banques régionales de développement), les communautés économiques régionales (CEDEAO, CEEAC, ASEAN, ...), et l'OCDE. Dans l'optique d'accroître les chances de réalisation de la consolidation de la paix, il convient de déterminer si ces organisations internationales économiques sont une partie intégrante de la solution ou si elles constituent plutôt le problème. Concrètement, l'analyse qui est faite dans le cadre de ces travaux, porte d'abord sur la légalité et les outils d'intervention (mécanismes financiers, techniques, ...) des organisations internationales économiques en vue de la consolidation de la paix. Ensuite, est abordé l'impact de leur méthode et de leurs outils d'intervention sur la réalisation des objectifs de la consolidation de la paix. Un intérêt particulier est porté aussi bien sur les priorités récurrentes de la consolidation de la paix que sur celles spécifiques à un ou certains pays post-conflit. Finalement, au regard des changements constants qui interviennent dans les contextes post-conflit, et comme l'a souvent rappelé le Secrétaire général des Nations Unies dans ses différents rapports sur la consolidation de la paix au lendemain d'un conflit, il est nécessaire d'améliorer l'intervention des différents acteurs. Dans le même ordre d'idées, les perspectives d'optimisation de l'intervention des organisations internationales économiques dans la consolidation de la paix, sont identifiées. / Peacebuilding in the aftermath of conflict is a multidimensional and complex undertaking that requires significant resources (financial, technical, human …). Among a wide spectrum of actors in this field, it is relevant to focus on the precise role and contribution of international economic organizations whose intervention in fragile countries including post-conflict, is very often criticized. The economic international organizations concerned are international financial institutions (World Bank, IMF, and regional development banks), regional economic communities (ECOWAS, ECCAS, ASEAN ...), and OECD. In order to increase the chances of achieving peacebuilding, it is necessary to determine whether these international economic organizations are an integral part of the solution or rather if they are the problem. First of all, the analysis is focused on the legality and the intervention tools (financial mechanisms, technical mechanisms ...) of international economic organizations in post-conflict contexts. Then the impact of their method and their intervention tools on achieving the objectives of peacebuilding, is discussed. Recurrent priorities of peacebuilding and those specific to one or some post-conflict countries are particularly addressed. Finally, given the constant changes occurring in post-conflict contexts, and as the Secretary General of the United Nations has often reiterated in his different reports on peacebuilding in the aftermath of conflict, it necessary to improve the involvement of different actors. In the same vein, optimization outlooks for the intervention of international economic organizations in peacebuilding are identified.

Il est bien connu que l'écosystème industriel territorial représente aujourd'hui un enjeu majeur dans les politiques d’aménagement du territoire. De ce fait, il constitue un système d’action où les différents acteurs impliqués utilisent des différentes approches et dont les objectifs ne sont pas toujours proches et les points de vue parfois conflictuels. Toutes approches confondues, un type idéal de tableau de bord incorporant des indicateurs et centré sur le pilotage de la performance émerge aujourd'hui de la littérature.Dans ce contexte, il apparaît l'importance du traitement de la problématique d'évaluation d'un écosystème industriel territorial et plus précisément l'évaluation de la performance d'un système de distribution dans une zone portuaire : l’hinterland. Ce sujet n'a pas été assez développé dans la littérature puisqu’il n’a pas été traité selon une approche pluridisciplinaire.Cette problématique est caractérisée par la forte liaison entre l'infrastructure de transport, le système territorial et les zones logistiques suite à l'échange des flux de marchandises dans le territoire à travers l'infrastructure de transport. L'apport théorique de ce travail se présente dans la démarche originale d'investigation qui met en contribution des approches théoriques différentes dans le but de comprendre et résoudre une problématique relative à deux systèmes complexes (le système logistique et le système territorial). Pour plus de clarté, ce travail s'agit d'une aide à la décision à travers la réflexion sur les solutions de distribution en intégrant les spécificités territoriales et non pas comme un outil d'optimisation des tournées ou de l'organisation logistique. / It is well known that the territorial industrial ecosystem is now a major issue in territory planning policies. As a result, it constitutes a system of action in which the various actors involved use different approaches and whose objectives are not always close and sometimes conflicting points of view. In all approaches, an ideal type of dashboard incorporating indicators and focusing on performance pilotage is emerging today from the literature.In this context, it appears the importance of the treatment of the problem of evaluation of a territorial industrial ecosystem and more precisely the evaluation of the performance of a distribution system in a port area: the hinterland.This subject has not been sufficiently developed in the literature since it has not been treated with a multidisciplinary approach.This problem is characterized by the strong link between the transport infrastructure, the territorial system and the logistics zones following the exchange of goods flows in the territory through the transport infrastructure.The theoretical contribution of this work is presented in the original investigation approach, which involves different theoretical approaches in order to understand and solve a problem related to two complex systems (the logistics system and the territorial system).For clarity, this work is a decision aid through the reflection on distribution solutions by integrating territorial specificities and not as a tool for optimizing tours or logistics organization.

Les travaux de cette thèse concernent l'étude d'une méthode d'évaluation des constantes diélectriques du béton d'ouvrage à risque par une approche problème inverse. Pour cela des mesures radar de type GPR et un modèle électromagnétique de ces mêmes mesures seront utilisés. Les deux premiers chapitres de la thèse présentent les concepts clés, le contexte et un historique des travaux déjà réalisés dans le domaine. Le chapitre 2 propose en outre une adaptation des travaux déjà réalisés à la recherche de gradients de propriétés diélectriques dans le béton en profondeur. Cette recherche préliminaire nous a permis de redéfinir le processus de mesures pour le rendre plus adapté à nos besoins. Ainsi le chapitre 3 présente une campagne de mesure réalisée à l'aide d'un nouveau dispositif radar sur des corps d'épreuve conditionnés de telle sorte que la répartition de la teneur en eau soit maîtrisée. Dans ce chapitre, nous détaillons également un nouveau modèle numérique 3D du dispositif qui nous permet de simuler nos mesures de façon réaliste Ces simulations sont nécessaires à l'expression du problème inverse. à partir de ces mesures, dans le quatrième chapitre, nous définissons tout d'abord le problème inverse, puis en utilisant des mesures sur les corps d'épreuves saturés, pouvant être considérés comme homogènes d'un point de vue diélectrique, nous résolvons ce problème inverse par un algorithme d'optimisation basé sur celui de Levenberg-Marquardt. Les résultats obtenus par notre processus d'inversion sont cohérents avec les valeurs physiques que l'on pouvait attendre et sont indépendants des valeurs données à nos inconnues lors de l'initialisation. Ces résultats correspondent effectivement à un minimum de la fonction coût qui mesure la distance entre mesures et simulations. Nous avons ensuite étudié des stratégies pour diminuer le temps de calcul de notre processus d'inversion. Une première approche consiste à utiliser un modèle simplifié en 2D du dispositif, qui permet d'initialiser l'inversion 3D avec un point plus proche de la solution. Une autre idée consiste à utiliser au mieux les performances d'une machine multiprocesseurs en parallélisant le code 3D. Dans le chapitre 5 nous nous intéressons à des mesures sur des corps d'épreuve en béton dont la teneur en eau est une fonction affine de la profondeur. Dans ces conditions nous avons fait l'hypothèse, en première approche, que les constantes diélectriques suivent aussi ce type de loi. Après avoir redéfini les inconnues de notre problème inverse et adapté l'algorithme, nous montrons que le processus d'inversion fourni des résultats cohérents en ce qui concerne la permittivité diélectrique, mais insatisfaisant pour la conductivité. Après analyse de ces résultats nous avons proposé diverses pistes pour améliorer et valider la méthode d'inversion. Finalement en comparant l'ensemble des résultats, il apparaît que notre méthode d'inversion permet de caractériser des gradients de permittivité, mais pas de conductivité. Cela représente néanmoins une avancée significative pour la mesure de la teneur en eau dans les bétons, facteur principal influençant la constante diélectrique de ce matériau, dans le contexte du contrôle non destructif des ouvrages du génie civil. / That thesis aims to propose an assessment method of the concrete electromagnetic properties by using radar measurements in a context of building sustainability, by inverse problem. For that purpose Ground Penetrating Radar (GPR) measurements are used as well as a numerical model of the radar device. The first two chapters of the thesis present the key concepts, the context of the study, as well as the history of the research on that topic in particular in our laboratory. Chapter 2 also expands those early works on the search of electromagnetic properties of concrete in depth. That preliminary work helped us to develop a measurement device that is more fitted to our needs. Chapter 3 presents a measurement campaign that was carried out by using a new measurement device on specially made reinforced concrete slabs whose water content is monitored. In that chapter a 3D model of the device is also described. That model allows us to simulate the measurements very precisely. Those simulations are a critical link on the inverse process. Chapter 4 details the formulation of the inverse problem for the case of concrete slabs saturated with water, which can be therefore considered to have homogeneous electromagnetic properties. The problem is solved by using an optimization algorithm based on Levenberg-Marquardt method. The values obtained by the inverse process are physically acceptable and independent of the values given to the unknowns when initializing the algorithm. Those values are the minimum of the cost function that computes the distance between measured and simulated electromagnetic fields. We then studied some strategies to reduce the computing time of the inverse process. A first approach consists in the use of a 2D simplified model of our device to initialize the 3D inversion with values closer to the searched solution. Another idea is to better take advantage of all the resources of a multiprocessor computer by implementing a parallel version of the 3D code. In chapter 5 we focus on the concrete slab with water content being an affine function of depth. We define the new parameters that represent the unknowns of our problem and we adapt the previous algorithm. Then we show that the inverse process gives satisfying results with regard to the dielectric permittivity only. We suggest some ways to improve the method. Finally we conclude that our method allows to retrieve the permittivity of the concrete, but not its conductivity. Nevertheless that result represents a significant step for the measuring of water content in reinforced concrete in particular when a gradient is present, by using radar measurements.

Une vue d'ensemble des problèmes et des méthodes pour la conception des lignesd'assemblage et d'usinage est donnée. Un nouveau problème d'affectation de la main-d’œuvrepour une ligne d'assemblage multi-produit cadencée avec un objectif de minimiser lenombre d'opérateurs est étudié. Diverses relations de priorité entre les opérations et lesdifférentes fonctions définissant les temps d'opérations, en fonction du nombre d'opérateurssont considérés. Un nouveau problème d'optimisation multiobjectif pour une ligne d'usinagemono-produit est formulé. Plusieurs méthodes exactes et heuristiques et leursimplémentations informatiques pour les deux problèmes sont développées par l'auteur. Unmodule logiciel d'aide à la décision pour résoudre ces problèmes est développé et implémentédans un environnement d'un nouveau PLM d'IBM dans le cadre du projet européen amePLM.Ce module est testé sur un exemple réel de conception d'une ligne de montage des moteurschez Mercedes Benz en Allemagne. / An overview of existing problems and methods for the design of assembly and transfer lines is given. A new workforce assignment problem for a paced multi-product assembly line with a goal of minimizing the number of workers is studied. Various precedence relations between operations and functions of operation processing times dependent on the number of workers areconsidered. A new problem of multi-objective optimization for a single product transfer line is solved. Several exact and heuristic methods and their computer implementations for both problems are developed by the author. An application of developed approaches to solving a real production problem relevant to the European project amePLM is demonstrated.

La localisation des personnes et des objets à l’intérieur des bâtiments basée sur les réseaux WLAN connaît un intérêt croissant depuis quelques années ; ce système peut être un parfait complément pour fournir des informations de localisation statique ou dynamique dans des environnements où les techniques de positionnement telles que GPS ne sont pas efficaces. Le manuscrit de thèse propose une nouvelle approche pour définir un système WLAN de positionnement indoor (WLAN-IPS) comme un problème d'optimisation combinatoire afin de garantir à la fois une qualité de communication et une minimisation de l'erreur de positionnement via le réseau. Cette approche est caractérisée par plusieurs questions difficiles que nous abordons en trois étapes.Dans un premier temps, nous avons conçu un réseau WLAN-IPS et mis en œuvre une plateforme de test. Nous avons examiné la performance du système sous diverses contraintes expérimentales et nous nous sommes penchés sur l'analyse des relations entre l'erreur de positionnement et les facteurs environnementaux externes. Ces relations ont permis de proposer des indicateurs pour évaluer l'erreur de positionnement. Ensuite nous avons proposé un modèle physique qui définit tous les paramètres majeurs rencontrés en WLAN-IPS à partir de la littérature. L'objectif initial des infrastructures WLAN étant de fournir un accès radio de qualité au réseau, nous avons introduit un objectif supplémentaire qui est de minimiser l'erreur de localisation dans le contexte IPS. Deux indicateurs principaux ont été définis afin d'évaluer la qualité de service (QoS) et l'erreur de localisation pour LBS (Location-Based Services). Enfin après avoir défini la formulation mathématique du problème d'optimisation et les indicateurs clés de performance, nous avons proposé un algorithme mono-objectif et un algorithme multicritère basés sur Tabu Search et Variable Neighborhood Search pour fournir des bonnes solutions en temps raisonnable. Les simulations montrent que ces deux algorithmes sont très efficaces pour le problème d'optimisation que nous avons posé. / Indoor Positioning Systems (IPS) using the existing WLAN have won growing interest in the last years, it can be a perfect supplement to provide location information of users in indoor environments where other positioning techniques such as GPS, are not much effective. The thesis manuscript proposes a new approach to define a WLAN-based indoor positioning system (WLAN-IPS) as a combinatorial optimization problem to guarantee the requested communication quality while optimizing the positioning error. This approach is characterised by several difficult issues we tackled in three steps.At first, we designed a WLAN-IPS and implemented it as a test framework. Using this framework, we looked at the system performance under various experimental constraints. Through these experiments, we went as far as possible in analysing the relationships between the positioning error and the external environmental factors. These relationships were considered as evaluation indicators of the positioning error. Secondly, we proposed a model that defines all major parameters met in the WLAN-IPS from the literature. As the original purpose of the WLAN infrastructures is to provide radio communication access, we introduced an additional purpose which is to minimize the location error within IPS context. Two main indicators were defined in order to evaluate the network Quality of Service (QoS) and the positioning error for Location-Based Service (LBS). Thirdly, after defining the mathematical formulation of the optimisation problem and the key performance indicators, we proposed a mono-objective algorithm and a multi-objective algorithm which are based on Tabu Search metaheuristic to provide good solutions within a reasonable amount of time. The simulations demonstrate that these two algorithms are highly efficient for the indoor positioning optimization problem.

Cette thèse propose dans un premier temps une évaluation structurelle des effets microéconomiques de deux politiques phares du Plan d'Aide au retour à l'Emploi (PARE) implémenté en France en 2001 : l'accompagnement et la formation des demandeurs d'emploi. La création d'entreprise étant souvent citée comme une alternative à ces politiques, on établit dans un second temps un modèle du cycle de vie des travailleurs indépendants. Toutefois, ne disposant du coût social des mesures étudiées, une analyse coût-bénéfice complète n'a pu être réalisée dans le cadre de ce travail. D'un point de vue méthodologique l'approche structurelle est abordée ici comme une extension des évaluations en forme réduite et non comme leur antithèse. Compte tenu des difficultés algorithmiques posées par cette méthode, on accorde une attention particulière aux techniques d'optimisation utilisées et on s'attache - suivant les recommandations de Judd - à simplifier au maximum la mise en oeuvre des estimations grâce à l'usage du logiciel AMPL.

Ce mémoire constitue une synthèse de nos activités de recherche, d'animation scientifique, d'enseignement et de responsabilité pédagogique entre 1998 et 2008. <br />Depuis une dizaine d'années, les concepteurs de systèmes mécatroniques doivent satisfaire des exigences de plus en plus sévères et nombreuses. Pour cela, ils doivent créer des solutions qui tendent à se complexifier, pour porter de multiples fonctions de service ou intégrer les dernières technologies innovantes. La conception d'un système mécatronique passe par la conception architecturale qui réalise l'identification de l'architecture du système. Cette activité requiert l'implication d'un métier émergent et stratégique : l' "architecte système". En même temps que l'ingénierie technique, l'architecte système doit assurer l'ingénierie organisationnelle de la conception, c'est-à-dire, définir une organisation adéquate du système de conception. Ce double rôle est critique lors de la phase de conception préliminaire, car les décisions prises auront un impact fort sur les performances de l'ensemble du projet.<br />La finalité de nos travaux est de développer des modèles, méthodes et outils d'aide à la décision permettant de supporter les activités à la fois technique et organisationnelle d'un architecte système. L'originalité majeure de notre projet réside dans le couplage que nous recherchons entre les architectures du système-produit, du système-projet et du système de compétences de conception.<br />Nous avons structuré nos contributions selon trois thématiques et répondu aux questions suivantes :<br />T1 - Identification d'une architecture modulaire du produit : comment identifier une architecture modulaire ? Comment modéliser l'architecture d'une famille de produits et générer la diversité ?<br />T2 - Organisation du système de conception : comment constituer des équipes compétentes ? Comment piloter les systèmes de compétences ? <br />T3 - Co-conception des architectures produit-projet : Comment propager des évolutions des modules du produit vers l'organisation du système de conception ? Comment coupler l'architecture du produit et l'organisation du système de conception ?<br />Des perspectives sont proposées propres aux deux thématiques majeures de notre projet (T1 et T2), ainsi que quatre extensions possibles : <br />1) Vers une conception collaborative consciente,<br />2) Vers une performance durable du système de conception,<br />3) Vers un système agile de systèmes de conception,<br />4) Vers une conception intégrée de systèmes micro-mécatroniques.

Celte étude entre dans le cadre de l'approche globale de la relation pluie- débit décomposant les mécanismes de transformation de la pluie en débit en Fonction de Transfert et Fonction de Production. On s'interroge sur l'aptitude des fonctions de transfert de type Hydrogramme Unitaire à bien reproduire les débits. En un premier temps, on cherche pour cela à identifier, sur un bassin méditerranéen du Sud de la France et sur un bassin sahélien, quels sont les facteurs provoquant la variabilité de la Fonction de Transfert. En utilisant une approche corrélative ainsi que la méthode DPFT, on montre que la Fonction de Transfert, surtout dans sa phase décroissante, est sensible aux conditions antérieures et à la pluviométrie de l'épisode; le temps de montée au pic étant un élément relativement stable. En un deuxième temps, on cherche à identifier une Fonction de Transfert débarrassée de la phase décroissante non invariante et on propose un modèle où la Fonction de Production, de type réservoir, explique la phase de récession des hydrogrammes. Grâce à des techniques d'optimisation adaptées et à l'emploi de tests de sensibilité, divers jeux de paramètres sont proposés et utilisés sur différents bassins versants. Les meilleures reconstitutions sont obtenues avec un réservoir à vidange non linéaire dont les caractéristiques sont liées au débit initial et à la pluie, le transfert se réduisant à un simple décalage. Ce modèle conceptuel simple et faiblement paramétré fournit des résultats intéressants et offre la possibilité de développements futurs.

Il est intuitif qu'avec de nouveaux outils, il devient possible d'explorer de nouveaux domaines de la physique. Les champs électromagnétiques ultra-rapides sont l'un de ces outils, ils permettent de sonder la matière à de nouvelles échelles de temps, à la fois pour développer de nouvelles applications et pour la recherche fondamentale. Néanmoins, ces champs constituent en eux-mêmes un phénomène méritant d'être analysé et étudié. Le travail présenté ici est divisé en deux parties, dont la première s'occupe de la génération et amplification de lasers ultracourtes. L'amplification paramétrique optique est discutée dans les différentes configurations, notamment dans le cas où le signal a une dérivé angulaire spectrale. On discute aussi deux oscillateurs à blocage de mode en phase. Ont présente aussi une nouvelle manière d'étudier son comportement en fonction des dimensions de la sous-cavité. La mesure de ces phénomènes représente également un défi en raison de l'échelle temporelle extrêmement réduite à laquelle ces phénomènes se produisent, échelle bien trop petite pour des méthodes de mesure traditionnelles. Dans ce manuscrit, nous avons abordé deux techniques de mesure bien connues: l'autocorrélation interférométrique (IAC) du second ordre et la corrélation croisée du 3ème ordre (TOCC). Avec l'IAC et une mesure de la puissance spectrale du champ, il est possible de reconstruire intégralement le champ électrique tandis que le TOCC associé à l'autocorrélation en intensité détermine le profil en intensité de manière unique, et ont présente des algorithmes que font la reconstruction avec un haut contraste. Nous avons par ailleurs étudié la réalisation d'une nouvelle configuration de corrélateur croisé monocoup.