Ce travail de thèse propose une méthodologie et un environnement d'aide à la conception. L'objectif est le support du concepteur durant le processus de dimensionnement, en intégrant la complexité croissante des modèles utilisés. Nous nous appuyons pour cela sur le dimensionnement par une optimisation basée sur les composants logiciels. Nous proposons une nouvelle norme de composants permettant non seulement l'optimisation, mais intégrant aussi l'ensemble des services utiles au concepteur lors du dimensionnement, comme par exemple des services de gestion des algorithmes ou de post-processing. Concernant la résolution des modèles, nous étudions la résolution des systèmes différentiels linéaires de manière symbolique. Nous utilisons également la différentiation de code pour le calcul des dérivées des modèles de dimensionnement. Nous détaillons finalement différentes applications montrant les différentes possiblités de la méthodologie proposée.

Ce travail porte sur le fonctionnement d'un Laser à Electrons Libres (LEL) en configuration injectée. Trois exemples sont présentés : celui de UVSOR-II (Okazaki, Japon), celui de SPARC (Frascati, Italie) et ceux du projet ARC-EN-CIEL (France). Sur l'exemple de UVSOR-II, injecté avec un laser Ti :Sa à 1 kHz, des thématiques variées ont été abordées : dynamique électronique, cohérence spatiale, structure spectrale et distribution angulaire du rayonnement, optimisation de la source avec une polarisation variable. Sur l'exemple de SPARC, l'injection d'une source harmonique générée dans les gaz (HHG) est envisagée. Cette combinaison originale, offrant un rayonnement spatialement et temporellement cohérent de forte intensité de l'UV aux rayons X, constitue une source d'avenir. Une source harmonique dédiée a été mise au point pour le LEL de SPARC et devrait permettre d'ici fin 2008, outre des études systématiques de la combinaison LEL-HHG, la démonstration de nouvelles configurations de LEL injectés. Enfin, au cours des simulations effectuées pour le dimensionnement des sources de rayonnement d'ARC-EN-CIEL, un nouveau régime de progapation de l'impulsion LEL a été observé et reste en cours d'étude.

Nous avons développé un cadre pour contrôler la génération des énoncés en dialogue homme-machine multi-locuteurs.‭ ‬Ce processus se déroule en quatre étapes‭ ‬:‭ (‬i‭) ‬la structure rhétorique du dialogue est calculée,‭ ‬en utilisant une émulation de‭ ‬la SDRT‭ (<< ‬Segmented Discourse Representation Theory‭ >>) ; (‬ii‭) ‬cette structure est utilisée pour calculer les engagements des locuteurs‭ ; ‬ces engagements sont utilisés pour piloter le réglage de la force illocutoire des énoncés‭ ; (‬iii‭) ‬les engagements sont filtrés et placés dans une pile pour chaque locuteur‭ ; ‬ces piles sont utilisées pour effectuer des ellipses sémantiques‭ ; (‬iv‭) ‬la structure rhétorique pilote le choix des connecteurs concessifs‭ (‬mais,‭ ‬quand même,‭ ‬pourtant et bien que‭) ‬entre les énoncés‭ ; ‬pour ce faire,‭ ‬les énoncés sont ordonnés du point de vue argumentatif.

Le Modèle Standard, qui régit la physique des particules, a été jusqu'à présent confirmé par l'expérience. Cependant, les questions qu'il laisse en suspens ont conduit à proposer plusieurs modèles permettant son extension. L'un de ces modèles postulant l'existence d'une quatrième famille de fermions permet de résoudre certaines des lacunes du Modèle Standard. Ce travail, effectué dans le cadre de l'expérience ATLAS au LHC, présente des méthodes permetttant de découvrir le quark up de quatrième génératition u4 produit par paire qui se désintègre de manière semi-leptonique. Une méthode de calibration de l'énergie des jets ainsi qu'une méthode d'évaluation de la résolution de cette énergie sont d'abord présentées car essentielles pour des mesures précises. Nous décrivons ensuite une méthode pour découvrir le quark u4 tout en évaluant le potentiel de découverte. Enfin une mesure de la masse de ce quark est alors réalisée dans l'hypothèse où une découverte a été effectuée.

Le but de cette thèse est de spécifier des outils de simulation, de simulation de pannes et de génération de vecteurs de test, utilisables sur des circuits v.l.s.i. décrits sous forme de réseaux de transistors. Un transistor MOS (interrupteur) est par nature bi-directionnel, et il est impossible de prévoir le sens des courants qui le traversent sans appliquer aux réseaux de transistors un traitement préliminaire, qui reconnait les boucles et les transistors de transmission, et définit le sens de propagation des signaux. Ce traitement préliminaire, bien qu'il permette à la vérification proprement dite d'être plus rapide, ne respecte par le concept de réseau bi-directionnel. On a donc choisi de vérifier les réseaux de transistors de façon directe, en créant des outils qui pallient l'ignorance des courants. En outre, l'algèbre des états représentant les signaux qui circulent dans les réseaux, doit être choisie de façon a pouvoir modéliser tous les comportements spécifiques de ce niveau de description. Cette algèbre est multivaluée, et comporte des couples (valeur, force) décrivant la tension et l'intensité des signaux

L'objet de cette thèse est l'étude et la réalisation d'interactions optiques non linéaires impliquant la susceptibilité électrique de troisième ordre. Ces processus de conversion de fréquences font intervenir quatre photons qui peuvent être consommés ou générés dans un milieu non linéaire. La production de trois photons à partir d'un photon parent, constituant ainsi un triplet de photons, est la problématique centrale de ce travail. Les trois particules générées possèdent des propriétés quantiques spécifiques, qui n'ont pas pu être observées jusque-là, faute de production efficace de triplets de photons. Outre les enjeux théoriques, les applications potentielles couvrent le domaine de la cryptographie quantique où un tel état quantique pourrait être utilisé. Dans la continuité de ce qui avait été fait lors d'une précédente thèse, ce travail présente la réalisation d'un générateur de triplets de photons efficace, dont la caractérisation a permis une comparaison avec le modèle développé dans le cadre de la théorie classique. Un bon accord a été constaté entre théorie et expérience, ce qui constitue une première validation du modèle. Ce générateur a ouvert la voie vers la conception et la réalisation du dispositif d'étude des corrélations quantiques, et vers sa première utilisation. Enfin, une étude du dioxyde de titane, dans sa phase rutile, a montré que ce milieu possède des caractéristiques adéquates à la réalisation de processus non linéaires cubiques efficaces.

Cette thèse, fruit d'un contrat de recherche avec Générale des Eaux,<br />porte sur le problème de tournées de service multi-périodes avec fenêtres de temps et flotte limitée. Nous proposons plusieurs méthodes de résolution approchées, ainsi qu'une méthode optimale. La méthode optimale est basée sur la génération de colonnes. Une des méthodes approchées est un algorithme mémétique basé sur une heuristique également développée dans cette thèse. Enfin, la méthode optimale est dérivée en méthode approchée par l'utilisation d'une heuristique pour la résolution du sous-problème.<br />Les algorithmes proposés permettent d'apporter des solutions efficaces à des problèmes comportant jusqu'à 300 clients, dans des temps variant de quelques secondes à quelques dizaines de minutes. Dans un second temps, nous appliquons ces méthodes à des scénarios issus de problématiques réelles, dans une logique d'aide à la décision.

L'objectif de ce travail a été de proposer une méthode de détection de défaut sur le système d'injection directe à haute pression (le système Common Rail) mis en place sur les véhicules Diesel. L'importance de l'implémentation d'une procédure de détection de défauts a été mise en évidence grâce à la description des enjeux (baisse de la consommation, diminution des émissions polluantes et sonores, augmentation des performances) et des contraintes liées au Common Rail (haute pression, haute fréquence, lubrification par le gasoil, usinage de haute précision, respect des normes EURO, ...) mais aussi à travers un listing des pannes pouvant survenir sur le Common Rail. Un état de l'art sur les différentes méthodes de diagnostic des systèmes a permis de dégager une méthode de détection de défaut répondant aux performances attendues (détection du défaut naissant, rapidité de détection, isolation et caractérisation des défauts détectés ainsi que minimiser les fausses alarmes et les mauvaises détections). Après une étude approfondie (propriétés,<br />formulations séquentielles et étude de sensibilité) de la méthode de détection choisie (observateurs<br />à mémoire finie) et une modélisation du comportement des différents organes du Common Rail, l'algorithme de détection a été testé sur trois modélisations différentes du système Common Rail.<br />De plus, la comparaison entre l'observateur à mémoire finie et un observateur de Luenberger et un<br />filtre de Kalman ont permis d'apprécier le degré de robustesse des résidus. Dans l'ensemble, les résultats obtenus permettent de conclure sur la bonne détection des défauts actionneurs et capteurs.

Les technologies actuelles permettent l'intégration de systèmes de plus en plus complexes sur une seule puce. L'augmentation de la complexité induit un accroissement du temps de conception alors que paradoxalement, le concurrence économique impose des temps de mise sur le marché de plus en plus courts. Pour tenter de limiter ce décalage et d'accroître la productivité, l'industrie fait de plus en plus appel à la réutilisation de composants logiciels et matériels pour concevoir leurs systèmes.<br />L'un des problèmes de ce type de conception est celui de la réalisation de la communication entre composants. Cette thèse traite de la communication entre processeurs réalisée par des interfaces mixtes logicielles/matérielles. Leur difficulté de conception et l'impact du choix de partitionnement entre parties logicielles et matérielles nécessitent le développement de méthodes de génération automatique d'interfaces logicielles/matérielles pour l'exploration du partitionnement des services de communication.<br />La contribution de cette thèse consiste en une formalisation des problèmes liés à l'implémentation mixte logicielle/matérielle des services de communication et une proposition de flot pour la génération automatique d'interfaces. Des expériences de réalisations de primitives MPI ont permis d'appréhender le problème et de proposer un flot de génération automatique.

Notre approche, dans le cadre du test de conformité, se base sur le fait qu'il existe différents niveaux d'abstraction pour définir des tests : les tests exécutables pour une cible technologique et les tests abstraits qui sont indépendants de la technologie. Nos travaux portent sur deux points. <br />Le premier point vise à réduire l'effort alloué à la conception des tests. Pour cela nous définissons un nouveau niveau d'abstraction : les schémas de test qui offrent une abstraction supplémentaire sur les instances et valeurs manipulées. L'outil Tobias a été développé au cours de la thèse pour aider à la conception des schémas de test, les déplier en cas de test abstraits, puis concrétiser ces cas de test. <br />Malheureusement, les principes du langage de schéma de tests entraînent un problème d'explosion combinatoire du nombre de tests. Nous proposons donc diverses approches pour, d'une part, mieux contrôler le nombre de tests produits et, d'autre part, optimiser le temps d'exécution des tests. <br />Ces diverses techniques ont pu être intégrées à l'outil Tobias, nous permettant de réaliser deux études de cas afin de valider notre approche.