Le problème de placement sur deux dimensions consiste à décider s'il existe un rangement d'objets rectangulaires dans une boîte donnée. C'est un problème combinatoire difficile (à la complexité du respect des capacités s'ajoute celle du positionnement des objets). Nous considérons les variantes sans rotation des objets et avec ou sans optimisation de la valeur des objets placés. Nous menons une étude exploratoire des méthodologies qui peuvent être développées à l'interface de la programmation mathématique, de l'optimisation combinatoire et de la théorie des graphes. Nous comparons les formulations de la littérature et en proposons de nouvelles. Nous développons et testons deux approches de résolution innovantes. L'une est basée sur la décomposition de Dantzig-Wolfe (avec un branchement sur les contraintes disjonctives de non recouvrement des objets). L'autre constitue en une approche combinatoire basée sur diverses caractérisations des graphes d'intervalles (modélisant le chevauchement des objets selon chaque axe).

L'utilisation des nanolabels avec une émission forte et cohérente constitue un développement prometteur de la microscopie de génération de second harmonique (GSH). Dans ce travail de thèse, nous proposons pour la première fois les études de KTiOPO4 (KTP), un matériau non-linéaire bien connu, sous microscopie de GSH à l'échelle de nanoparticule unique. Ce nanosource de lumière peut trouver de nombreuses applications, par exemple comme sonde active de microscopie en champ proche, ou comme marqueur pour la biologie. Nottre approche est générique et peut être appliquée pour d'autre type de nanocristaux pour la microscopie cohérente.

Le bâtiment devient de plus en plus un système complexe où les flux énergétiques doivent être gérés en fonction des usages : on parle de bâtiments intelligents. Il s'ensuit une complexité croissante pour les concepteurs, qui doivent s'intéresser autant au bâtiment lui-même (plusieurs sources électriques et multiplication des charges) qu'à ses équipements, sa gestion énergétique mais aussi aux interactions avec l'environnement extérieur (flux d'informations exogènes sur le marché d'énergie, prix d'achat et de revente, subventions à l'auto-consommation, etc...). Il est désormais nécessaire de coupler la phase de conception avec celle de gestion énergétique du bâtiment. Les travaux de cette thèse visent à proposer une démarche méthodologique permettant de formuler automatiquement les problèmes d'optimisation exploitables autant en conception qu'en exploitation du système bâtiment. La démarche est basée sur les concepts issus de l'ingénierie dirigée par les modèles (IDM).

Les travaux présentés dans ce mémoire se situent dans le contexte de la réponse à une question. Contrairement à de nombreux travaux traitant de la recherche de l'information à fournir en réponse à une question, notre problématique principale a été de caractériser la forme que peut prendre une réponse en interaction avec une question qui puisse être produite par des systèmes de question-réponse. Nous exposons les enjeux de l'interaction du type "réponse à une question" considérant deux modalités d'interaction : l'oral et l'écrit. Nous montrons que répondre n'est pas uniquement présenter une information mais fait partie d'une interaction entre deux locuteurs. Cherchant à définir ce que pourrait être une réponse en interaction pour les systèmes de question-réponse, nous constatons l'absence de corpus constitué de telles réponses. Dans l'optique de constituer un tel corpus, la forme des questions utilisées lors de la collecte est primordiale. Une étude de l'état de l'art sur les variations linguistiques des questions est ainsi présentée. Nous exposons ensuite la constitution des questions ainsi que la collecte du corpus de réponses à l'oral et à l'écrit, et effectuée auprès de plus de 150 locuteurs natifs du français. Une évaluation du protocole utilisé est ensuite effectuée. Enfin, nous présentons une analyse du corpus collecté en répondant à un ensemble de questions préalables à création d'un module de génération de réponses en langue naturelle dans un système de question-réponse.

La production de systèmes temps-réel répartis embarqués (TR2E) est une opération lourde en temps et en coût de développement. De plus, les applications temps-réel doivent satisfaire des contraintes dures pour assurer leur bon fonctionnement (respect des échéances temporelles...). L'utilisation des langages de description d'architecture vise à réduire le coût de développement de ces applications. AADL (Architecture Analysis & Design Language) fait partie de cette famille de langages. Il propose la notion de ``composant'' (matériel ou logiciel) dont la sémantique bien définie permet de décrire plusieurs aspects d'un système TR2E. Les différentes contraintes qui doivent être satisfaites sont intégrées dans le modèle AADL sous forme de propriétés. Ce travail de thèse exploite les fonctionnalités offertes par AADL pour spécifier les besoins exacts d'une application AADL afin de la produire automatiquement. En effet, le processus de production que nous proposons (1) génère automatiquement le code pour intégrer les composants applicatifs à la plate-forme d'exécution, (2) génère automatiquement une importante partie des composants intergiciels taillés sur mesure pour l'application et (3) déploie automatiquement les composants applicatifs et intergiciels afin d'obtenir un système fortement dédié à l'application. Notamment, la plate-forme d'exécution supportant les composants AADL est elle même configurée statiquement en fonction des propriétés spécifiées. L'approche adoptée réduit le temps de développement et permet d'obtenir un code personnalisé et analysable. La configuration et le déploiement (souvent séparés du processus de développement) sont désormais automatiques et intégrés à la chaîne de production.

Cette thèse de Doctorat s'inscrit dans le domaine de la conception de circuits innovants pour la numérisation des signaux radio multistandard. La nouveauté dans ce travail de recherche provient de l'exploration, pour la première fois dans le domaine des systèmes radio, de l'apport de l'utilisation des techniques d'échantillonnage non uniforme (NUS, Non Uniform Sampling). L'innovation de recherche apportée concerne l'établissement de formulations analytiques pour le calcul des métriques d'évaluation des performances de la technique NUS et pour le dimensionnement d'un nouveau récepteur radio multistandard avec un convertisseur analogique numérique (ADC, Analog-to-Digital Converter) contrôlé par une horloge non uniforme. Les résultats de cette étude ont conduit à la synthèse d'un filtre anti-repliement unique pour les standards GSM/UMTS/WiFi et à la diminution la fréquence moyenne d'échantillonnage de l'ADC ce qui a permis de diminuer la consommation de puissance de l'ADC et d'éliminer le circuit du contrôle automatique de gain (AGC). L'étude analytique et la conception niveau système ont été complétées par la proposition d'une architecture numérique originale de génération d'horloge non uniforme permettant de s'affranchir des contraintes et limitations des oscillateurs non uniformes proposés dans la littérature. Ce circuit Pseudorandom Signal Sampler (PSS) a fait l'objet d'une synthèse et d'une validation préliminaire sur FPGA puis la conception d'un circuit VLSI en technologie CMOS numérique 65 nm. Les résultats d'implémentation du PSS ont permis d'obtenir, pour un facteur de quantification temporelle égal à 16, une surface active de 470 (µm)², des fréquences moyennes d'échantillonnage pouvant atteindre 200 MHz basées sur un synthétiseur de fréquence qui offre des fréquences jusqu'à 3.2 GHz et enfin une consommation de puissance de 1.45 à 290.4 µW pour des fréquences d'échantillonnage moyennes allant de 1 MHz à 200 MHz. Une validation expérimentale de l'étage de numérisation proposé a été effectuée grâce à la réalisation d'une plate-forme de test composée du circuit générateur PSS dont la sortie contrôle un ADC auquel est appliqué en entrée un signal sinusoïdal de test et d'un PC pour l'acquisition par FIFO mais aussi pour le traitement des données. Les résultats des tests expérimentaux obtenus ont permis de confirmer les résultats théoriques en termes de diminution de la consommation de l'ADC.

Cette thèse porte sur la génération aléatoire uniforme des automates finis et l'analyse des algorithmes de minimisation qui s'y appliquent. La génération aléatoire permet de conduire une étude expérimentale sur les propriétésde l'objet engendré et sur les méthodes algorithmiques qui s'y appliquent. Il s'agit également d'un outil de recherche, qui permet de faciliter l'étude théorique du comportement moyen des algorithmes. L'analyse en moyenne des algorithmes s'inscrit dans la suite des travaux précurseurs de Donald Knuth. Le schéma classique en analyse d'algorithmes consiste à étudier le pire des cas, qui n'est souvent pas représentatif du comportement de l'algorithme en pratique. D'un point de vue théorique, on définit ce qui se produit "souvent'' en fixant une loi de probabilitésur les entrées de l'algorithme. L'analyse en moyenne consiste alors à estimer des ressources utiliséespour cette distribution de probabilité. Dans ce cadre, j'ai travaillé sur des algorithmes de génération aléatoire d'automatesdéterministes accessibles (complets ou non). Ces algorithmes sont basés sur de la combinatoirebijective, qui permet d'utiliser un procédé générique : les générateurs de Boltzmann. J'ai ensuite implanté ces méthodes dans deux logiciels : REGAL et PREGA. Je me suis intéressé à l'analyse en moyenne des algorithmes de minimisation d'automateset j'ai obtenu des résultats qui montrent le cas moyen des algorithmes de Moore et Hopcroft est bien meilleur que le pire des cas

Dans cette étude, nous nous intéressons aux outils de génération de logiciel embarqué ciblant des plateformes multi-tuiles hétérogènes. Dans ces plateformes, un système sur puce multiprocesseurs hétérogène (ou tuile) est répliqué et connecté par des réseaux externes à la tuile, extensibles et commutés par paquets. Ces outils se basent sur une représentation abstraite de l'architecture, de l'application et du déploiement des éléments applicatifs sur les éléments de l'architecture. Programmer de zéro ces architectures complexes n'est pas concevable, cependant nous ne pouvons nous contenter des environnements de programmation embarqués classiques en raison de l'hétérogénéité de la tuile de base, qui embarque des RISCs, des DSPs et une infrastructure interne à la tuile non uniforme et complexe. L'un des enjeux dans ce contexte est de masquer cette complexité au programmeur de l'application pour qu'il puisse se concentrer sur l'écriture de son programme sans se soucier dans un premier temps de son déploiement sur la plateforme cible. L'une des difficultés des systèmes multi-tuiles est le nombre de chemins de communication que ceux-ci proposent, c'est pourquoi nous nous concentrons dans ce manuscrit sur la gestion (transparente pour le programmeur) des communications dans notre flot. Nous définissons donc les informations minimales à inclure dans le modèle d'entrée du flot pour arriver à synthétiser les communications de l'application. Grâce à ces informations, nous arrivons à puiser les composants logiciels de communication adéquats, qui se présentent sous la forme de pilotes d'un système d'exploitation. Cette sélection n'est pas suffisante, il faut ensuite spécialiser ces composants pour chaque canal de communication de l'application afin d'arriver à un résultat correct. En raison du nombre d'unités de calcul de la plateforme ciblée et du nombre de canaux des applications considérées, une automatisation totale du flot est requise, nous abordons donc les difficultés que cela représente en raison du processus de compilation croisé mis en jeu par le flot, et la solution que nous avons retenue pour arriver à un flot fonctionnel. Trois applications (dont une appartenant au monde du calcul de haute performance), écrites par des programmeurs ne maîtrisant pas la plateforme multi-tuiles choisie, ont été soumises à notre flot, qui a généré de manière correcte plusieurs déploiements de ces applications.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la génération automatique de Langue des Signes Française et plus particulièrement la génération des Gestes Non Manuels (GNM). La génération nécessite une description précise des GNM. Actuellement, nous ne disposons que de notations de nature symbolique. Nous proposons une nouvelle méthodologie d'annotation permettant une description fine et précise des mouvements, tout en tenant compte de la structure temporelle des GNM. Cette méthodologie comporte une annotation qualitative et une annotation quantitative. Nous avons appliqué notre méthodologie aux mouvements des sourcils et aux clignements des yeux et obtenons ainsi des données numériques et symboliques à partir desquelles nous menons l'analyse. Celle-ci permet de dégager une typologie de ces mouvements. Pour chaque catégorie nous précisons son rôle, l'emplacement du mouvement par rapport aux signes avoisinants et sa structure. Nous formalisons chacune des catégories pour une génération ultérieure et proposons des perspectives de poursuites de l'étude.

La thèse porte sur la génération automatique de descriptions définies et démonstratives. Il s'agit d'établir les contraintes linguistiques qui régissent leur production, et d'identifier les connaissances non linguistiques qui entrent en jeu dans cette production. Les algorithmes existant traitent essentiellement la génération de descriptions définies lorsque leur référent est déjà connu et les pronoms. Notre objectif est de parvenir à la génération de descriptions définies référant à des entités nouvelles et de descriptions démonstratives. Pour y parvenir, nous avons étudié un corpus de 10 000 descriptions définies et démonstratives. Notre thèse s'articule autour de deux grandes parties. Dans la première partie, nous réalisons un état de l'art dans les trois domaines qui nous concernent et dans la seconde, nous présentons les résultats de notre étude, et les extensions des algorithmes que nous proposons. Dans le premier chapitre, nous exposons les données théoriques et empiriques connues sur la référence, les expressions référentielles en français, et en anglais. Nous concluons par une synthèse montrant les limites de ces analyses. Nous présentons dans le deuxième chapitre la problématique de la génération d'expressions référentielles, et les algorithmes existant. Nous présentons l'algorithme de Gardent et Striegnitz, et montrons en quoi il nous semble être le plus approprié pour les extensions que nous souhaitons réaliser. Le troisième chapitre présente les concepts liés la linguistique de corpus et au traitement de corpus électroniques. Nous terminons la première partie par une synthèse exposant comment se lient les problèmes posés par les trois domaines abordés. Le cinquième chapitre de notre thèse présente les travaux ralisés sur le corpus, des pré-traitements informatiques à l'extraction des résultats. Dans le sixième chapitre, nous exposons les résultats d'une étude approfondie des anaphores associatives annotées dans notre corpus, et une extension de l'algorithme de Gardent et Striegnitz. Le septième chapitre présente une étude des descriptions définies et démonstratives et une seconde extension de l'algorithme de Gardent et Striegnitz, en tenant compte de la notion d'informativité d'une expression référentielle. Le dernier chapitre présente les contraintes identifiées l'aide du corpus sur le choix du déterminant des descriptions, et nous montrons qu'elles sont à la fois syntaxiques et sémantiques.