Le tristement célèbre Ecran Bleu de la Mort de Windows introduit bien le problème traité. Ce bug est souvent causé par la non-terminaison d'un pilote matériel : le programme s'exécute infiniment, bloquant ainsi toutes les ressources qu'il s'est approprié pour effectuer ses calculs. Cette thèse développe des techniques qui permettent de décider, préalablement à l'exécution, la terminaison d'un programme donné pour l'ensemble des valeurs possibles de ses paramètres en entrée. En particulier, nous nous intéressons aux programmes qui manipulent des nombres flottants. Ces nombres sont omniprésents dans les processeurs actuels et sont utilisés par pratiquement tous les développeurs informatiques. Pourtant, ils sont souvent mal compris et, de fait, source de bugs. En effet, les calculs flottants sont entachés d'erreurs, inhérentes au fait qu'ils sont effectués avec une mémoire finie. Par exemple, bien que vraie dans les réels, l'égalité 0.2 + 0.3 = 0.5 est fausse dans les flottants. Non gérées correctement, ces erreurs peuvent amener à des évènements catastrophiques, tel l'incident du missile Patriot qui a fait 28 morts. Les théories que nous développons sont illustrées, et mises à l'épreuve par des extraits de codes issus de programmes largement répandus. Notamment, nous avons pu exhiber des bugs de terminaisons dues à des calculs flottants incorrects dans certains paquets de la distribution Ubuntu. / The infamous Blue Screen of Death of Windows appropriately introduces the problem at hand. This bug is often caused by a non-terminating device driver: the program runs infinitely, blocking in the process all the resources it allocated for its calculations. This thesis develops techniques that allow to decide, before runtime,termination of a given program for any possible value ​​of its inputs. In particular, we are interested in programs that manipulate floating-point numbers. These numbers are ubiquitous in current processors andare used by nearly all software developers. Yet, they are often misunderstood and, hence, source of bugs.Indeed, floating-point computations are tainted with errors. This is because they are performed within a finite amount of memory. For example, although true in the reals, the equality 0.2 + 0.3 = 0.5 is false in the floats. Not handled properly, these errors can lead to catastrophic events,such as the Patriot missile incident that killed 28 people. The theories we develop are illustrated, and put to the test, by code snippets taken from widely used programs. Notably, we were able to exhibit termination bugs due toincorrect floating-point computations in some packages of the Ubuntu distribution.

Le surf est un sport qui consiste à exécuter des manœuvres en se maintenant debout en équilibre sur une planche transportée par une vague. Dans cette thèse, nous nous intéressons donc au phénomène d’entraînement de particules par une onde. Nous nous sommes en particulier attachés à comprendre deux points déterminants dans la pratique du surf: la capture du surfeur par la vague et l'équilibre du surfeur sur sa planche. Nous avons d'abord établi les critères de surf pour les différents types de vagues. Nous avons montré que la pente et le courant jouent un rôle essentiel dans la capture du surfeur par la vague à son point de déferlement. Le critère de surf établi correspond à condition sur la vitesse relative initiale entre le surfeur et la vague, qui dépend essentiellement de la pente de la vague. Nous avons ensuite montré que le choix de la planche permet de favoriser l'équilibre du surfeur. Le critère de stabilité établi correspond à une hauteur maximale du centre de gravité des surfeurs en fonction des dimensions des planches. Nous avons finalement mis en évidence leur influence sur la vitesse seuil au-delà de laquelle l’équilibre des surfeurs est favorisé. Ainsi, la vitesse initiale du surfeur acquise en ramant est nécessaire pour garantir sa capture et améliorer sa stabilité. Pour finir, nous avons ouvert cette étude d’entraînement de particules par des ondes à deux autres domaines de la Physique : en mécanique et en magnétisme. La diversité des approches expérimentales et leur modélisation théorique commune ont offert une compréhension fondamentale du phénomène. / Surfing is a sport in which the athlet must execute figures while standing in balance on a board, carried itself by a water wave. In this PhD study, we investigate the physical phenomena underlying such a transport of a particle by a wave. We specifically focused our attention on two crucial issues when surfing: the catch of the surfer by the wave and its stability on the board. We first establised under which conditions the surfer is carried by the wave in a quantitative manner, for different kinds of waves. We showed that the slope of the wave and the stream within played a significant role for the wave to be able to catch the surfer when breaking. The surfing condition that we found relates the initial relative velocity between the surfer and the incoming wave, which essentially depends on its slope. We then demonstrated that choosing the right board improves the stability of the surfer. This stability condition sets a maximum height of the center of gravity of the surfer from the board, as a function of the board dimensions. We hence highlighted how they influence the minimal surfer velocity above which the surfer balance becomes more stable. The initial velocity of the surfer after paddling is essential to ensure the surfer to catch the wave and improve his stability. We finally study the phenomenon in two other fields of physics: in mechanics and magnetism. The different experiments as well as their common theoretical modeling led to a global and fundamental understanding of the phenomenon.

Dans un contexte énergétique mondial difficile, l'amélioration de la gestion de l'énergie électrique revêt une importance majeure. Le transfert de cette énergie électrique est assuré par l'intermédiaire de systèmes de puissances intégrant majoritairement des composants semi-conducteurs de puissance. La démarche d'optimisation entreprise depuis plusieurs années s'est concentrée sur la réduction des pertes en conduction. Dans ce cadre, les performances des transistors MOSFET sont exprimées par le compromis " tenue en tension (BVdss) / résistance à l'état passant (RON.S) ". Pour améliorer ce compromis, des concepts innovants telles que les Superjonctions ou les îlots flottants ont été développées sur silicium, permettant notamment de réduire drastiquement la résistance à l'état passant. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur la réalisation d'un transistor FLYMOS intégrant jusqu'à deux niveaux d'îlots flottants de type P dans la région épitaxiée N-. Pour la première fois, la forme et les dimensions des îlots flottants ont été déterminées à l'aide d'une caractérisation physique originale. De plus, les limites du FLYMOS ont pu être définies à l'aide de caractérisations électriques dynamiques. Grâce à ces premières études, la compréhension phénoménologique de fonctionnement de ce type de composant a permis le développement d'un processus d'optimisation. Ainsi, des transistors FLYMOS d'une tenue en tension de 230 V ont été réalisés avec succès et leur résistance spécifique à l'état passant de 4,5 m?.cm2 se révèle inférieure à la limite conventionnelle du silicium. Au final, la caractérisation électrique complète de ces composants a permis de montrer qu'ils étaient une bonne alternative aux composants 200 V à Superjonction.