Cette thèse aborde le problème de l'analyse de la stabilité et de la conception des lois de commande pour les systèmes non linéaires mis sous la forme de modèles flous continus de type Takagi-Sugeno. L'analyse de stabilité est généralement basée sur la méthode directe de Lyapunov. Plusieurs approches existent dans la littérature, basées sur des fonctions de Lyapunov quadratiques sont proposées pour résoudre ce problème, les résultats obtenus à l'aide des telles fonctions introduisent un conservatisme qui peut être très préjudiciable. Pour surmonter ce problème, différentes approches basées sur des fonctions de Lyapunov non quadratiques ont été proposées, néanmoins ces approches sont basées sur desconditions très restrictives. L'idée développée dans ce travail est d'utiliser des fonctions de Lyapunov non quadratiques et des contrôleurs non-PDC afin d'en tirer des conditions de stabilité et de stabilisation moins conservatives. Les propositions principales sont : l'utilisation des bornes locales des dérivées partielles au lieu des dérivés des fonctions d'appartenances, le découplage du gain du régulateur des variables de décision de la fonction Lyapunov, l'utilisation des fonctions de Lyapunov floues polynomiales dans l'environnement des polynômes et la proposition de la synthèse de contrôleur vérifiant certaines limites de dérivés respectées dans une région de la modélisation à la place de les vérifier a posteriori. Ces nouvelles approches permettent de proposer des conditions locales afin de stabiliser les modèles flous continus de type T-S, y compris ceux qui n'admettent pas une stabilisation quadratique et obtenir des domaines de stabilité plus grand. Plusieurs exemples de simulation sont choisis afin de vérifier les résultats présentésdans cette thèse.

Lors de la conception d'un frein, le confort et le bien-être du consommateur font partie des critères principaux. En effet, les instabilités de crissement, qui engendrent une des pollutions acoustiques les plus importantes, représentent un challenge actuel pour la communauté scientifique et les industriels du domaine. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la mise en évidence du caractère variable du crissement, observé pour deux systèmes de freinage d'un même véhicule, grâce à des plans d'expériences, expérimental et numérique. Pour être représentatif d'une famille de structures, il est désormais indéniable qu'il faille prendre en compte les variabilités observées sur de multiples paramètres liés au système étudié dès la phase de conception. L'enrichissement des simulations déterministes actuelles nécessite la mise en place d'outils non déterministes rapides et respectant le conservatisme des solutions étudiées. Pour ce faire, nous avons contribué au développement de méthodes numériques dédiées à la propagation des données floues dans le cas des graphes de coalescence, à la détermination des positions d'équilibre de corps en contact frottant à partir d'une méthode de régulation basée sur la logique floue. Cette solution permet d'appliquer une technique de projection pour réduire le coût numérique en utilisant des bases modales des composants réanalysées par un développement homotopique.

Dans ce travail, le problème d'imprécision dans l'évaluation de la performance des systèmes instrumentés de sécurité est traité. Deux méthodes d'évaluation sont appliquées à un SIS. La première méthode d'évaluation utilise les arbres de défaillances, la seconde se base sur les chaînes de Markov. L'imperfection des données concerne les paramètres caractéristiques des SIS, tels que le taux de défaillance et le facteur de défaillance de cause commune. Les probabilités élémentaires sont remplacées par des modèles mathématiques permettant aux experts fiabilistes d'exprimer leur incertitude dans l'énoncé des valeurs de probabilités de défaillances et d'autres paramètres des systèmes. Nous montrons comment l'imprécision sur la valeur de taux de défaillance induit des variations particulièrement significatives sur la qualification du niveau d'intégrité de sécurité du système. Ce travail peut avoir beaucoup d'intérêt pour le décideur de connaître l'imprécision sur les paramètres de performance des systèmes.

En 2015, la chute de la personne âgée reste toujours un événement majeur, quel que soit l’angle de vue considéré. Elle est toujours associée à une forte morbi-mortalité, nombreuses incapacités, altération la qualité de vie du chuteur, mais aussi, en raison du vieillissement de la population, avec le nombre croissant de chuteurs requérant une prise en charge médicale. Cette situation repose en bonne partie sur notre incapacité à identifier la personne âgée qui est le plus à risque de chute, cette étape étant la première de toute stratégie d’intervention efficace et efficiente. Il est donc nécessaire voir obligatoire aujourd’hui de redoubler nos efforts sur l’amélioration de la prédiction de la chute. En contrepartie de nouvelles opportunités s’ouvrent à nous en raison de l’implantation et de l’informatisation des données médicales. La chute doit être considérée comme un événement chaotique et sa prédiction doit se faire via de nouveaux modèles mathématiques intégrant la particularité de ce comportement. C’est pour cette raison que des méthodes d’analyse basée sur l'intelligence artificielle semblent être une solution appropriée. C’est à partir de ce constat que nous avons émis l’hypothèse que les modèles mathématiques issus de l’intelligence artificielle devaient permettre d’atteindre une qualité de la prédiction meilleure. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier la qualité de la prédiction de la chute, récurrente ou non, chez des personnes âgées de 65 ans et plus, en utilisant les réseaux neuronaux et un modèle de logique floue, en les comparant avec des modèles mathématiques linéaires utilisés classiquement dans la littérature. L’ensemble de nos résultats confirme notre hypothèse de départ en montrant que le choix du modèle mathématique influence la qualité de la prédiction de la chute, les modèles non linéaires, et notamment les réseaux neuronaux et les systèmes de logique flous, étant plus performants que les modèles linéaires pour la prédiction des chutes surtout lorsqu’elles sont récurrentes. / Falls in the elderly are still a major issue in 2015 because they are associated with high rate of morbidity, mortality and disability, which affect the quality of life. From the patient’s perspective, it is still associated with high morbidity, mortality and disability, which affect the quality of life. The number of fallers requiring medical and/or social care is growing up due to aging population. This fact seems paradoxical since during the recent years the knowledge about the mechanisms of falls and the quality of interventions to support fallers significantly increased. This is largely based on our inability to predict correctly the risk of falling among the elderly person, knowing that this is the first step of any efficient and effective intervention strategies. Therefore it is necessary today to double our efforts in improving the prediction of falls. Nonetheless, new opportunities and advanced technologies provide to us the possibility of computerizing of medical data and research, and also to improve prediction of falls using new approaches. A fall should be considered as a chaotic event, and its prediction should be done via new mathematical models incorporating the feature of this behaviour. Thus, the methods ofartificial intelligence-based analysis seem to be an appropriate solution to analyse complex medical data. These artificial intelligence techniques have been already used in many medical areas, but rarely in the field of fall prediction. Artificial neural networks are the most commonly used methods while other promising techniques based on fuzzy logic are less often applied.Based on this observation we have formulated the hypothesis that non-linear mathematical models using artificial intelligence are the models, which are the most likely to achieve the bestquality of the prediction. The main objective of this thesis is to study the quality of theprediction of falls, recurrent or not, among the adults aged 65 years and more,applying neuralnetworks and fuzzy logic models, and comparing them either among themselves or with the linear mathematical models conventionally employed in the literature for fall prediction. The first cross-sectional study was conducted by using a decision tree to explore the risk of recurrent falls in various combinations of fall risk factors compared to a logistic regression model. The second study was designed to examine the efficiency of artificial neural networks (Multilayer Perceptron and Neuroevolution of Augmenting Topologies) to classify recurrent and nonrecurrent fallers by using a set of clinical characteristics corresponding to risk factors measured among seniors living in the community. Finally, in the third study we compared the results of different statistical methods (linear and nonlinear) in order to identify the risk of falls using 7 clinical variables, separating the collection mode (retrospective and prospective) of the fall and its recurrence. The results confirm our hypothesis showing that the choice of the mathematical model affects the quality of fall prediction. Nonlinear models, such as neural networks and fuzzy logic systems, are more efficient than linear models for the prediction of falls especially for recurrent falls. However, the results show that the balance between different criteria used to judge the quality of the forecast (sensitivity, specificity, positive and negative predictive value, area under the curve, positive and negative likelihood ratio, and accuracy) has not been always correct, emphasizing the need to continue the development of the models whose intelligence should specifically predict the fall.

Ce travail entre dans le cadre de la problématique générale du développement de l’interopérabilité d’entreprise. De nombreux modèles, méthodes, méthodologies et outils existants pour aider une organisation, une entreprise, ou plus généralement un système, à développer l’interopérabilité avec ses partenaires. Cependant, la plupart des approches existantes portent principalement sur les solutions informatiques. Des recherches fondamentales en amont permettant de caractériser et mesurer le potentiel d’une entreprise à interopérer sont encore largement insuffisantes. Cette thèse s’intéresse en particulier à la définition des métriques pour évaluer le potentiel de l’interopérabilité d’une entreprise. En se focalisant spécifiquement sur la maturité d’interopérabilité, un modèle de maturité pour l’interopérabilité d’entreprise (MMEI) a été élaboré. Le MMEI est basé sur les modèles de maturité existants et couvre les principaux aspects et dimensions de l’interopérabilité d’entreprise. Les théories scientifiques existantes, notamment la théorie générale du système, considérée comme la plus pertinente pour l’interopérabilité, ont été étudiées et leurs concepts de base ont été pris en compte. Une ontologie, permettant de définir formellement le domaine de l’interopérabilité d’entreprise, a été également proposée. C’est sur cette ontologie que le MMEI a été construit et développé. / This work fits within the framework of the general problematic of the enterprise interoperability development. Many models, methods, methodologies and tools exist to help an organization, an enterprise, or more generally a system, to develop interoperability with its partners. However, most of existing works in this domain have been done to develop operational solutions to solve interoperability problems. Basic and fundamental researches, allowing characterizing and measuring the potential of an enterprise to interoperate, are still missing. In particular, this thesis deals with the definition of metrics for evaluating enterprise interoperability. By focusing specifically on interoperability maturity, a Maturity Model for Enterprise Interoperability (MMEI) is elaborated. The proposed MMEI is based on existing relevant maturity models and extends existing works to cover all main aspects and dimensions of enterprise interoperability. Possible contribution from existing scientific theories, in particular General System Theory considered as most relevant, are investigated and core concepts are brought into MMEI. An ontology of enterprise interoperability is also proposed to formalize basic concepts of enterprise interoperability. Based on this ontology, the MMEI has been, thereafter, developed.

Cette thèse porte sur la définition d'une approche flexible pour interroger des graphes RDF à la fois classiques et flous. Cette approche, basée sur la théorie des ensembles flous, permet d'étendre SPARQL qui est le langage de requête standardisé W3C pour RDF, de manière à pouvoir exprimer i) des préférences utilisateur floues sur les données (par exemple, l'année de publication d'un album est récente) et sur la structure du graphe (par exemple, le chemin entre deux amis doit être court) et ii) des préférences utilisateur plus complexes, prenant la forme de propositions quantifiées floues (par exemple, la plupart des albums qui sont recommandés par un artiste, sont très bien notés et ont été créés par un jeune ami de cet artiste). Nous avons effectué des expérimentations afin d'étudier les performances de cette approche. L'objectif principal de ces expérimentations était de montrer que le coût supplémentaire dû à l'introduction du flou reste limité/acceptable. Nous avons également étudié, dans un cadre plus général, celui de bases de données graphe, la question de l'intégration du même type de propositions quantifiées floues dans une extension floue de Cypher qui est un langage déclaratif pour l'interrogation des bases de données graphe classiques. Les résultats expérimentaux obtenus montrent que le coût supplémentaire induit par la présence de conditions quantifiées floues dans les requêtes reste également très limité dans ce cas. / This thesis concerns the definition of a flexible approach for querying both crisp and fuzzy RDF graphs. This approach, based on the theory of fuzzy sets, makes it possible to extend SPARQL which is the W3C-standardised query language for RDF, so as to be able to express i) fuzzy user preferences on data (e.g., the release year of an album is recent) and on the structure of the data graph (e.g., the path between two friends is required to be short) and ii) more complex user preferences, namely, fuzzy quantified statements (e.g., most of the albums that are recommended by an artist, are highly rated and have been created by a young friend of this artist). We performed some experiments in order to study the performances of this approach. The main objective of these experiments was to show that the extra cost due to the introduction of fuzziness remains limited/acceptable. We also investigated, in a more general framework, namely graph databases, the issue of integrating the same type of fuzzy quantified statements in a fuzzy extension of Cypher which is a declarative language for querying (crisp) graph databases. Some experimental results are reported and show that the extra cost induced by the fuzzy quantified nature of the queries also remains very limited.

Lors de la conception d’un frein, le confort et le bien-être du consommateur font partie des critères principaux. En effet, les instabilités de crissement, qui engendrent une des pollutions acoustiques les plus importantes, représentent un challenge actuel pour la communauté scientifique et les industriels du domaine. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la mise en évidence du caractère variable du crissement, observé pour deux systèmes de freinage d’un même véhicule, grâce à des plans d’expériences, expérimental et numérique. Pour être représentatif d’une famille de structures, il est désormais indéniable qu’il faille prendre en compte les variabilités observées sur de multiples paramètres liés au système étudié dès la phase de conception. L’enrichissement des simulations déterministes actuelles nécessite la mise en place d’outils non déterministes rapides et respectant le conservatisme des solutions étudiées. Pour ce faire, nous avons contribué au développement de méthodes numériques dédiées à la propagation des données floues dans le cas des graphes de coalescence, à la détermination des positions d’équilibre de corps en contact frottant à partir d’une méthode de régulation basée sur la logique floue. Cette solution permet d’appliquer une technique de projection pour réduire le coût numérique en utilisant des bases modales des composants réanalysées par un développement homotopique. / During a brake design, consumer comfort and well-being are the main criteria. Indeed, squeal instabilities, that produce main acoustic pollution, represent a current challenge in the scientific community and for industrials. In this thesis, we interest first in the highlight of the variability of squeal, observed for two brake systems of a same vehicle, thanks to experimental and numerical designs of experiments. To be representative of a structure family, it is now undeniable that we must take into account variability observed in various parameters of the studied system, from the design phase. To enrich existing deterministic simulations, quick non deterministic tools must be established, respecting the studied solutions conservatism. For this, we have contributed to the development of numerical methods to propagate fuzzy data in the case of diagram of coalescence, to determine the equilibrium position of frictional contact bodies with a fuzzy logic controller. This solution allows to apply a projection technique for reducing the computational cost. The modal bases of components are reanalyzed by homotopy perturbation.

Dans le domaine de la modélisation du raisonnement, plusieurs approches se basent sur les logiques modales qui permettent de formaliser le raisonnement sur des éléments non factuels, comme la croyance, le savoir ou encore la nécessité. Une extension pondérées de ces logiques modales permet de moduler les éléments non factuels qu'elle décrit. En particulier, nous nous intéressons à l'extension pondérée des logiques modales qui permet de formaliser des croyances graduelles : nous traitons des aspects sémantiques et axiomatiques ainsi que des aspects syntaxiques liés à la manipulations de telles croyances modulées. Ainsi, les travaux de cette thèse sont organisés en trois parties. Nous proposons, d'une part, une sémantique proportionnelle qui étend la sémantique de Kripke classiquement utilisée pour les logiques modales ; ainsi qu'une étude des axiomes modaux dans le contexte de cette sémantique des modalités pondérées. D'autre part, nous proposons un modèle ensembliste flou pour représenter et manipuler des degrés de croyances. Enfin, nous mettons en œuvre ces modèles théoriques dans deux applications : un outil de vérification de formules modales pondérées et un joueur artificiel pour le jeu coopératif Hanabi dont la prise de décision repose sur un raisonnement sur ses propres croyances. / In the field of reasoning models, many approaches are based on modal logics, which allow to formalise the non-factual reasoning, as belief, knowledge or necessity reasoning. A weighted extension for these modal logics aims at modulating the considered non-factual elements. In particular, we examine the weighted extension of modal logics for graded beliefs: we study their semantical and axiomatical issues related to manipulating such modulated beliefs. Therefore, this thesis works are organised in three parts. We first propose a proportional semantics which extends the Kripke semantics, classically used for modal logics. We also study modal axioms regarding the proposed semantics. Then, we propose a fuzzy set model for representing and manipulating belief degrees. We finally use these two formal models in two different applications: a model checking tool for weighted modal formulae and an artifical player for a cooperative game called Hanabi in which decision making is based on graded belief reasoning.

Les plateformes numériques de travail permettent à des travailleurs et travailleuses de vendre leurs services en ligne. En croissance constante depuis les dernières années (Bureau international du travail, 2021 : 52), les caractéristiques de ce type d'activité s'étendent maintenant à d'autres types d'emplois salariés (Johanston et al., 2021 : 9). L'objectif de ce mémoire est de mieux comprendre le contrôle du travail dans ces relations triangulaires impliquant travailleurs et travailleuses, clientèle et plateforme. Plus précisément, nous cherchons à savoir comment et par quelle/s partie/s à la relation triangulaire s'exerce le contrôle du travail d'assistance virtuelle vendu sur une plateforme numérique de type marché. En utilisant une approche matérialiste, plus précisément la Labour Process Theory, nous avons documenté l'activité d'assistantes virtuelles identifiées comme canadiennes sur la plateforme Upwork, ici considérée comme un point de production digital. Cette étude de cas s'appuie sur un protocole de recherche mixte basé sur l'observation participante, l'analyse de contrats de travail, des entrevues semi-dirigées et des journaux de bord. Nos résultats, basés sur sept entrevues, 28 contrats et autant de journaux de bord, révèlent que l'assistance virtuelle sur Upwork est caractérisée par des mandats et des conditions de travail et d'emploi imprévisibles. Pour résoudre ces flous et performer sur ce marché, il est essentiel d'accomplir six modalités de travail invisible : de cumul, de recherche de contrats, de développement professionnel, de communication, de gestion de la réputation et émotionnel. Différentes ressources frontières, outils digitaux qui structurent la plateforme, seront utilisées par la clientèle et par Upwork afin de diriger, évaluer et discipliner (Kellogg et al. : 2020 : 380) les assistantes virtuelles. Est ainsi constitué un système sociotechnique, basé sur l'utilisation synergétique de ces ressources, dont la finalité est un autocontrôle de la travailleuse visant à assurer le respect des objectifs productifs de la clientèle et de la plateforme. La relation triangulaire est donc asymétrique et renouvèle les dynamiques d'exploitation présentes dans la relation salariale.

L'objectif des travaux réalisés au cours de cette thèse est d'adresser la problématique de la reconnaissance générique de caractères manuscrits par les méthodes structurelles à base de graphes. Les écrits traités sont non-contraints et hétérogènes dans le temps. Les méthodes classiques, dites statistiques, sont efficaces mais ne peuvent s'appliquer qu'à des écritures à vocabulaire restreint dans le cadre d'un système avec une phase d'apprentissage. Nous proposons deux systèmes de reconnaissance à base de graphes d'attributs. Le premier utilise des attributs numériques et une modélisation de la base d'apprentissage avec des graphes aléatoires. L'intégration des informations de structure change la notion de complexité et permet une coopération intéressante avec les approches statistiques. Le second système utilise des attributs hiérarchiques flous. Il permet une reconnaissance sans apprentissage basée sur des modèles qui tend vers la reconnaissance générique recherchée.