L’exploitation de méthodes théoriques dans le cadre de la modélisation de propriétés moléculaires remarquables s’est substantiellement développée lors des dernières décennies, notamment grâce au progrès des technologies informatiques qui rendent désormais accessibles certaines informations cruciales à nos recherches grâce au calcul intensif. Il est maintenant possible d’évaluer des propriétés et de résoudre des problèmes théoriques de haut niveau grâce aux ressources calculatoires actuelles. Dans ce cadre, la caractérisation par la mécanique quantique des états excités moléculaires constitue toujours un défi d’une très grande richesse suscitant un intérêt accru de la communauté de physique moléculaire théorique et expérimentale. Cette qualité s’accompagne d’une grande complexité d’étude, conséquence du nombre de phénomènes physiques caractérisant l’accès d’un système à ses états excités. Notre contribution s’inscrit dans ce contexte, puisque les études dont ce document fait état sont relatives à la rationalisation du comportement de chromophores face à la capture d’un photon. Cette interaction entre la lumière et la matière est rapportée à l’échelle moléculaire et décrite dans nos travaux par des méthodes quantiques en vue de comprendre les mécanismes inhérents aux propriétés caractéristiques de composés-cibles. Ces interprétations sont appuyées par des développements théoriques visant l’établissement ou la consolidation des outils conceptuels et mathématiques constitutifs de nos stratégies théoriques d’investigation des états excités. Les développements qui font l’objet de ce document portent principalement sur l’interaction des chromophores avec leur vicinité moléculaire traitée implicitement ou explicitement dans le cadre d’une résolution géométrique du spectre d’absorption électronique, ainsi que sur une approche quantitative de la réorganisation de la structure électronique d’un composé induite par l’absorption d’un photon. Les applications sont quant à elles relatives à des chromophores présentant des propriétés remarquables : sonde solvatochromique, sonde à explosifs, chromophore interagissant avec l’ADN, composés intervenant dans la constitution de cellules solaires de troisième génération, clusters multichromophores. / Exploiting theoretical methods for modeling remarkable molecular properties has extensively gained interest from the scientific community during the last few decades. The development of these methods has been made possible by the important technological progresses realized in the field of computational science. These advances made accessible some informations that are crucial to our current researches but hitherto impossible to compute. It is thus now possible to solve high-level theoretical issues and to access novel critical properties. Within this framework, quantum-mechanical characterization of molecular excited states still constitutes a challenging achievement with a considerable interest to the theoretical and experimental molecular physics community. However, these studies can be of extreme complexity, due to the interplay between numerous physical phenomena that characterize the access of a system to its own excited states. The scope of our contribution is closely related to these fundamental issues in the sense that we aim at rationalizing the behavior of chromophores facing a photon capture. This light-matter interaction is studied at the molecular level and is addressed in our work with quantum-mechanical methods in order to unravel the mechanisms inherent to the characteristic properties of target compounds. Those interpretations are supported by theoretical developments intending the establishment or consolidation of conceptual and mathematical tools constituting our theoretical strategy for excited states investigations. The aforementioned developments are mostly related to the interaction of chromophores with their molecular vicinity treated implicitely or explicitely, the latter playing an important role in our attempt to gain a geometrical resolution of electronic spectra with conformational space sampling methods. Our interest was also focused on the photoinduced electronic structure reorganization through the design of quantum-mechanical descriptors of excited states topology. On the other hand, applications were related to chromophores exhibiting remarkable molecular properties : solvatochromic probe, explosive probe, chromophore interacting with DNA, dyes designed for third-generation solar cells, multichromophoric clusters.

Les artistes traditionnels peignent directement sur une toile et créent des apparences plausibles de scènes qui ressemblent au monde réel. A l’opposé, les artistes en informatique graphique définissent des objets dans une scène virtuelle (maillages 3D, matériaux et sources de lumière), et utilisent des algorithmes complexes (rendu) pour reproduire leur apparence. D’un côté, les techniques de peinture permettent de librement définir l’apparence. D’un autre côté, les techniques de rendu permettent de modifier séparément et dynamiquement les différents éléments qui définissent l’apparence. Dans cette thèse, nous présentons une approche intermédiaire pour manipuler l’apparence, qui permettent certaines manipulations en 3D en travaillant dans l’espace 2D. Mous étudions d’abord l’impact sur l’ombrage des matériaux, tenant en compte des matériaux comme des filtres passe-bande d’éclairage. Nous présentons ensuite un petit ensemble de relations statistiques locales entre les matériaux / l’éclairage et l’ombrage. Ces relations sont utilisées pour imiter les modifications sur le matériaux ou l’éclairage d’une image d’une sphère créée par un artiste. Les techniques connues sons le nom de LitSpheres / MatCaps utilisent ce genre d’images pour transférer leur apparence `a des objets de forme quelconque. Notre technique prouve la possibilité d’imiter les modifications 3D de la lumière et de matériaux à partir d’une image en 2D. Nous présentons une technique différente pour modifier le troisième élément impliqué dans l’aspect visuel d’un objet, sa géométrie. Dans ce cas, on utilise des rendus comme images d’entrée avec des images auxiliaires qui contiennent des informations 3D de la scène. Nous récupérons un ombrage indépendant de la géométrie pour chaque surface, ce qui nous demande de supposer qu’il n’y a pas de variations spatiales d’éclairage pour chaque surface. L’ombrage récupéré peut être utilisé pour modifier arbitrairement la forme locale de l’objet de manière interactive sans la nécessité de rendre `a nouveau la scène. / Traditional artists paint directly on a canvas and create plausible appearances of real-world scenes. In contrast, Computer Graphics artists define objects on a virtual scene (3D meshes, materials and light sources), and use complex algorithms (rendering) to reproduce their appearance. On the one hand, painting techniques permit to freely define appearance. On the other hand, rendering techniques permit to modify separately and dynamically the different elements that compose the scene. In this thesis we present a middle-ground approach to manipulate appearance. We offer 3D-like manipulation abilities while working on the 2D space. We first study the impact on shading of materials as band-pass filters of lighting. We present a small set of local statistical relationships between material/lighting and shading. These relationships are used to mimic modifications on material or lighting from an artist-created image of a sphere. Techniques known as LitSpheres/MatCaps use these kinds of images to transfer their appearance to arbitrary-shaped objects. Our technique proves the possibility to mimic 3D-like modifications of light and material from an input artwork in 2D. We present a different technique to modify the third element involved on the visual appearance of an object: its geometry. In this case we use as input rendered images alongside with 3D information of the scene output in so-called auxiliary buffers. We are able to recover geometry-independent shading for each object surface, assuming no spatial variations for each recovered surface. The recovered shading can be used to modify arbitrarily the local shape of the object interactively without the need to re-render the scene.

Cette thèse propose un modèle organisationnel et holonique de l'environnement pour la simulation des déplacements de piétons dans des bâtiments. Une foule de piétons peut être considérée comme un système composé d'un grand nombre d'entités en interaction, dont la dynamique globale ne peut se réduire à la somme des comportements de ses composants. La simulation multiniveau fondée sur les modèles multiagents holoniques constitue une approche permettant d'analyser la dynamique de tels systèmes. Elle autorise leur analyse en considérant plusieurs niveaux d'observation (microscopique, mésoscopique et macroscopique) et prend en compte les ressources de calcul disponibles. Dans ces systèmes, l'environnement est considéré comme l'une des parties essentielles. La dynamique des piétons composant la foule est alors clairement distinguée de celle de l'environnement dans lequel ils se déplacent. Un modèle organisationnel décrivant la structure et la dynamique de l'environnement est proposé. L'environnement est structurellement décomposé en zones, sous-zones, etc. Les organisations et les rôles de cet environnement sont projetés dans une société d'agents ayant en charge de simuler la dynamique de l'environnement et les différentes missions qui lui sont classiquement assignées dans les systèmes multiagents. Ce modèle précise également les règles de passage entre deux niveaux d'observation. Ainsi, chaque agent appartenant au modèle de l'environnement tente d'utiliser une approximation des comportements de ses sous-zones afin de limiter la consommation de ressources durant la simulation. La qualité de l'approximation entre ces deux niveaux d'observation est évaluée avec des indicateurs énergétiques. Ils permettent de déterminer si l'agent approxime correctement les comportements des agents associés aux sous-zones. En sus du modèle organisationnel et holonique proposé, nous présentons un modèle concret de la simulation de voyageurs dans un terminal d'aéroport. Ce modèle concret est implanté sur les plateformes JaSIM et Janus. / This work presents a holonic organizational model of the environment for the simulation of pedestrians in buildings. A crowd of pedestrians is considered as a system composed of a large number of interacting entities. The global dynamics of this system cannot be reduced to the sum of the behaviors of its components, Multilevel simulation based on holonic multiagent models is one approach to analyze the dynamics of such systems. It allows their analysis by considering several levels of observation (microscopic, mesoscopic and macroscopic) and the available computing resources. In these systems, the environment is considered as an essential part. The behavior of the crowd is clearly distinguished from the behavior of the environment in which the pedestrians move. An organizational model is proposed to describe the structure and the dynamics of the indoor environment. This environment is structurally divided into areas, sub-areas, etc. Organizations and roles are mapped into a society of agents in charge of simulating the dynamics of the environment and their various missions in multiagent systems. This model also specifies the rules for changing the level of observation dynamically. Thus, each agent belonging to the model of the environment tries to use an approximation of behaviors of its sub-zones, and at the same time to minimize the resource consumption. The quality of the approximation between these two levels is evaluated with energy-based indicators. They help to determine if the agent approximates the behaviors of its sub-agents correctly. In addition to the organizational and holonic model proposed in this work, we present a concrete model of the simulation of passengers in an airport terminal. This concrete model is implemented on the platforms JaSIM and Janus.

Ces dernières décennies ont vu l'émergence et le développement de plusieurs pratiques managériales ayant rapport à la qualité et à l'environnement. Néanmoins, l'analyse des raisons de l'adoption de ces pratiques managériales par les entreprises et de leurs effets sur les entreprises et les salariés a été assez peu étudiée par les économistes. Cette thèse contribue à la littérature empirique sur les pratiques managériales liées à la qualité et à l'environnement dans les entreprises en France. Elle est construite autour de trois thèmes majeurs : (1) l'analyse des déterminants d'adoption de ces pratiques managériales, (2) l'étude de leur impact sur des indicateurs de performance d'entreprises et (3) l'étude de leur impact sur des mesures liées aux salariés. La thèse s'articule autour de ces trois axes de recherche en trois parties.Dans la première partie de la thèse, nous présentons les pratiques managériales de qualité et d'environnement, en se concentrant plus particulièrement sur les normes de qualité ISO 9000 et les normes environnementales ISO 14000. Nous étudions les déterminants de l'adoption des ces normes de qualité et d'environnement. Nous montrons dans un premier temps que les déterminants de l'adoption des normes de qualité sont différents dans les secteurs de l'industrie et des services, plus précisément du point de vue de la stratégie interne de ces entreprises (amélioration de la qualité, réduction des coûts et innovation). En revanche, certaines caractéristiques d'entreprises (taille, appartenance à un groupe financier, expérience avec d'autres normes) et des caractéristiques décrivant la stratégie externe des entreprises (niveau d'exportation et satisfaction des clients) ont le même effet dans l'adoption de ces normes dans les deux secteurs. Dans un second temps, nous analysons les déterminants de l'adoption de la norme ISO 14001 et de l'Engagement de Progrès dans des entreprises de l'industrie chimique. Nous montrons que les deux systèmes analysés ont des déterminants différents : d'un côté, les principaux déterminants de l'adoption de la norme ISO 14001 sont la taille de l'entreprise, l'expérience avec d'autres normes, obligations d'information et la localisation géographique des clients et d'un autre côté, les principaux déterminants de l'Engagement de Progrès sont la pression réglementaire, avoir rencontré des problèmes environnementaux dans le passé et prévoir des risques environnementaux futurs.Dans la deuxième partie de la thèse, nous analysons si les normes de qualité et d'environnement conduisent les entreprises à de meilleures performances, en utilisant une palette riche d'indicateurs de performance d'entreprises. Nous montrons que les normes de qualité ont un impact positif sur le chiffre d'affaires et certains indicateurs de performance d'innovation et de productivité. En revanche, elle n'ont pas d'effet sur le profit et sur d'autres mesures de performance d'innovation. Concernant les normes environnementales, nous montrons qu'elles améliorent le chiffre d'affaires et les pratiques de recrutement des personnels qualifiés et des personnels non qualifiés, mais n'ont pas d'impact sur le profit des entreprises. Enfin, notre investigation montre que le fait de mettre en place simultanément des normes de qualité et d'environnement améliore plus fortement les performances des entreprises par rapport à l'adoption séparée de ces normes.La troisième partie de la thèse étudie les effets des normes de qualité et d'environnement sur des mesures liées aux salariés. Les normes de qualité augmentent les risques d'accident, mais n'ont pas d'effet sur les accidents de travail entraînant un arrêt. Concernant les normes environnementales, nous montrons qu'elles améliorent significativement les conditions de travail à travers la diminution des accidents. De plus, les salariés qui travaillent dans des entreprises qui adoptent des normes environnementales considèrent que leur travail est davantage utile pour la société et ils ressentent une meilleure reconnaissance de leur travail. Ainsi, les normes environnementales augmentent le sentiment de bien-être des salariés.Nous montrons également que les salariés travaillant dans des entreprises ayant adopté des normes environnementales ne se déclarent pas plus impliqués dans leur travail et pourtant font davantage d'heures supplémentaires non rémunérées que les salariés d'entreprises n'ayant pas pris d'engagements similaires en matière de protection de l'environnement. / The scope and magnitude of changes occurring in business today has led to great interest in and widespread adoption of Quality and Environmental Management approaches. However, despite their prevalence, efforts at understanding the motives for their adoption, as well as their effects on firm and employee outcomes, are still in their infancy. This PhD dissertation provides useful theoretical and empirical contributions to three research topics dealing with Quality and Environmental Management approaches in the French institutional framework: (1) the determinants of their adoption, (2) their impact on firm outcomes and (3) their impact on employee outcomes. These three aspects make up the three parts of this PhD thesis.In part I, we define and characterise quality and environmental approaches with a special focus on ISO 9000 Quality Management standards and ISO 14000 Environmental Management standards. Furthermore, we empirically examine the determinants of quality and environmental standards adoption. Our findings reveal that the determinants of quality standards significantly differ between manufacturing and service firms, particularly when we examine features of the internal strategy of those firms (quality improvement, cost reduction and innovation). However, we have also obtained evidence which indicates that the characteristics of firms (firm size, corporate status and previous experience with similar standards) and features of their external strategy (export levels and customer satisfaction) play a significant role in quality standards adoption across both the manufacturing and service sectors. Moreover, we empirically investigate the determinants of chemical firms' registration for the ISO 14001 standard or the Responsible Care program. We show that most determinants are different for the two systems analysed: while firm size, previous experience with similar standards, information disclosure requirements and customer location are major determinants of ISO 14001 standard registration, regulatory pressure, past environmental problems and future risks are the main drivers of Responsible Care registration.In part II, we empirically investigate whether quality and environmental standards are related to better firm performance using various sets of performance measures. The evidence indicates that quality standards positively influence turnover and specific indicators of innovation performance and productivity, but have no impact on profit and some other innovation performance measures. Based on our empirical findings, we conclude that while environmental standards improve turnover and recruitment of both professional and non professional employees, they have no effect on profit. Moreover, the research shows that implementing both quality and environmental standards is likely to better enhance firm outcomes than implementing only one standard.Part III is focused on the effect of quality and environmental standards on employee outcomes. The estimation results show that quality standards increase the risk of employee accidents although more specifically they are ineffective on working accidents that lead to sick leave. On the other hand, our results lead to the conclusion that environmental standards add significantly to the enhancement of working conditions, via the reduction of accidents. Furthermore, the obtained evidence shows that environmental standards seem to improve employee well-being. More precisely, employees working for firms that are certified for an environmental standard report greater feelings of usefulness about their job and declare that they are more often fairly valued in their jobs. The evidence also shows that employees working for environmentally certified firms do not claim to be significantly more involved in their job but they are more likely, ceteris paribus, to work uncompensated for sup plementary work hours than “non green workers”.

La simulation constitue une approche majeure pour la conception, le développement, l’analyse et l’évolution des systèmes urbains. Dans le contexte de cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation et à la simulation des déplacements de flux (piéton, véhicule, cycle) au sein d’environnements urbains. Le contexte industriel dans lequel s’inscrit également cette thèse impose de considérer les déplacements de chaque entité dans un univers modélisé en trois dimensions. Nous proposons d’aborder les nombreux défis scientifiques et technologiques en modélisant les flux sous la forme d’entités autonomes appelées agents. La simulation orientée-agent nécessite de définir trois mécanismes principaux : le comportement des agents, leurs interactions avec les autres agents et leurs interactions avec l’environnement dans lequel ils évoluent. Ce dernier modélise la structure du monde ainsi que sa dynamique endogène. Malheureusement, il reste difficile de trouver des modèles d’environnement répondant aux différentes problématiques scientifiques et technologiques abordées dans cette thèse. Par conséquent, nous proposons un modèle d'environnement, nommé HEDGE (HEterogenous Dual Graph Environment). Il est basé sur une décomposition de l’environnement en zones reliées par des liens de navigation et de perception. Cette structure de graphe est au centre de notre modèle. Elle a été conçue pour permettre une modélisation naturelle de l’environnement et une simulation efficace du système constitué par cet environnement et les agents. Les missions et les processus dynamiques de l’environnement sont modélisés à l’aide de mécanismes inspirés des lois de la Physique. Les actions fournies par les agents et par les algorithmes calculant la dynamique endogène de l’environnement sont des forces à appliquer aux objets du monde. Un modèle de détection et de résolution de conflits entre ces forces est utilisé afin de garantir un état cohérent du modèle de l’environnement. Dans la dernière partie de cette thèse, nous illustrons l’utilisation du modèle HEDGE dans le cadre de deux projets d’aménagement de la ville de Belfort et de sa communauté d’agglomérations Le produit de l’application de ce modèle est utilisé à des fins d’études techniques (études préliminaires, avant-projet), de communication (concertations et débats publics) et de promotion (expositions, valorisation) sous la forme de logiciels interactifs en 3D. / Simulation constitutes a major approach for the conception, development, analysis and evolution of urban systems. This thesis focusses on the modeling and simulation of movements (pedestrian, vehicle, cycle) within urban environments. The industrial context associated with this thesis requires to consider the movements of each entity in a three dimensional universe. In this thesis, we propose to address the scientific and technological challenges by using autonomous entities, called agents, to model the individuals. In agent-based simulation three elements must be defined: the agent behaviors, their interactions with other agents, and with the environment. The environment models the structure of the world and its endogenous dynamics. Unfortunately, it is still difficult to find an environment model that answers all the different scientific and technological problems addressed in this thesis. Consequently, an environment model named HEterogenous Dual Graph Environment (or HEDGE) is proposed. The HEDGE model is based on a decomposition of the environment using zones that are linked with navigation and perception links. This graph structure is at the center of our model. It is designed to “naturally” model the environment, and it allows an efficient simulation of the system composed of the environment and the agents. The environment’s missions and dynamic processes are modeled using mechanisms, which are inspired by the laws of Physics. The actions provided by the agents and the endogenous dynamics algorithms correspond to physical forces to apply to objects in the world. A model of conflict detection and resolution between those forces is used to ensure the coherence of the environment model state. In the last part of this thesis, the HEDGE model is used in the context of two urban planning projects in the city of Belfort, and its metropolitan area. The product of this model’s application is used in the context of technical studies (preliminary studies, pre-project), communication (consultation and public debates) and promotion (exposition, valorization) in the form of interactive 3D software.

Nous proposons une méthode supervisée de détection de chutes de personnes en temps réel, robusteaux changements de point de vue et d’environnement. La première partie consiste à rendredisponible en ligne une base de vidéos DSFD enregistrées dans quatre lieux différents et qui comporteun grand nombre d’annotations manuelles propices aux comparaisons de méthodes. Nousavons aussi défini une métrique d’évaluation qui permet d’évaluer la méthode en s’adaptant à la naturedu flux vidéo et la durée d’une chute, et en tenant compte des contraintes temps réel. Dans unsecond temps, nous avons procédé à la construction et l’évaluation des descripteurs spatio-temporelsSTHF, calculés à partir des attributs géométriques de la forme en mouvement dans la scène ainsique leurs transformations, pour définir le descripteur optimisé de chute après une méthode de sélectiond’attributs. La robustesse aux changements d’environnement a été évaluée en utilisant les SVMet le Boosting. On parvient à améliorer les performances par la mise à jour de l’apprentissage parl’intégration des vidéos sans chutes enregistrées dans l’environnement définitif. Enfin, nous avonsréalisé, une implantation de ce détecteur sur un système embarqué assimilable à une caméra intelligentebasée sur un composant SoC de type Zynq. Une démarche de type Adéquation AlgorithmeArchitecture a permis d’obtenir un bon compromis performance de classification/temps de traitement / We propose a supervised approach to detect falls in home environment adapted to location andpoint of view changes. First, we maid publicly available a realistic dataset, acquired in four differentlocations, containing a large number of manual annotation suitable for methods comparison. We alsodefined a new metric, adapted to real-time tasks, allowing to evaluate fall detection performance ina continuous video stream. Then, we build the initial spatio-temporal descriptor named STHF usingseveral combinations of transformations of geometrical features and an automatically optimised setof spatio-temporal descriptors thanks to an automatic feature selection step. We propose a realisticand pragmatic protocol which enables performance to be improved by updating the training in thecurrent location with normal activities records. Finally, we implemented the fall detection in Zynqbasedhardware platform similar to smart camera. An Algorithm-Architecture Adequacy step allowsa good trade-off between performance of classification and processing time

Les viroles en acier microallié 18MND5, destinées aux générateurs de vapeur, présentent une composition hétérogène à plusieurs échelles. Un écart au procédé de fabrication ou une teneur en hydrogène excessive, peuvent conduire à la formation des Décohésions Dues à l’Hydrogène. Ces DDH résultent de la désorption de l’hydrogène interne lors du refroidissement jusqu’à température ambiante. La pression interne n’étant pas mesurables expérimentalement, une modélisation du phénomène est requise. Afin de préciser les mécanismes sous-jacents, il est proposé un scénario de formation de ces défauts s’appuyant conjointement sur une expertise et la modélisation des processus de diffusion-désorption-propagation. Les observations ont révélé une corrélation entre les DDH, les zones ségrégées et les amas de MnS (sites préférentiels d’initiation). Un modèle de diffusion dans un milieu hétérogène a été proposé afin d’évaluer la pression interne associée. La pression maximale excède ainsi 8600 bar en considérant une loi d’Abel-Noble optimisée du gaz réel. Le couplage de ce modèle avec la mécanique de la rupture a permis de quantifier l’évolution des paramètres relatifs à la propagation (pression interne, taille finale, vitesse, …). Un scénario de formation des DDH industriel a ainsi pu être formulé sur la base d’une étude paramétrique. Bien que les simulations préliminaires corroborent le retour d’expérience, le modèle raffiné et la prise en compte du gonflement de la DDH semblent sous-estimer la cinétique. Le caractère multi-fissuré des amas de MnS (homogénéisation des propriétés mécaniques) associé à un critère de rupture à l’échelle locale permettrait d’ajuster ce modèle. / Heat generators are manufactured from ingots of 18MND5 (A508cl3) low alloy steel and present composition heterogeneities at different scales. Under specific conditions (non-respect of guidelines or high initial content of H), Hydrogen Induced Cracks (HIC) may result from diffusion-desorption of internal hydrogen during cooling down to room temperature. Since neither hydrogen redistribution nor its internal pressure within cavities could be measured by experimental techniques, quantitative investigation is based on the modelling of related physical phenomena. A scenario of HIC formation, based on industrial feedback and modelling, has been proposed. A correlation between these defects, segregated areas and clusters of MnS (preferred initiation sites) has been revealed by expertise of HIC. A model of diffusion in heterogeneous alloys has then been proposed to assess the maximal pressure of H2 in such HIC. Simulation has shown that internal pressures above 860MPa are reached by considering an optimized Abel-Noble real gas behavior. The previous model has then been coupled to a failure mechanics procedure to characterize and quantify the crack growth parameters. Based on a parametric study, a scenario of HIC formation during the cooling has been proposed regarding process. Although results from preliminary simulations matched with feedback, the refined model based on the pressure induced elastic deformation of HIC has been developed but provided an underestimated kinetic of crack growth. Consequently, the multi-cracked nature of MnS clusters (homogenization of mechanical properties) and the updated local failure criterion appear to be a viable path to adjust predictions.