Des catastrophes comme celles de Ghislenghien (Belgique), Ludwigshafen (Allemagne), ou Lyon (France), ont été attribuées à des travaux à proximité de réseaux de gaz. Bien que les canalisations soient une des méthodes les plus sures de transport pour les substances dangereuses, chaque année plusieurs cas d'accidents sont enregistrés en France. La plupart d'entre eux sont attribués à des travaux à proximité des réseaux et certains illustrent le manque de fiabilité des informations fournies. Pour prévenir de tels accidents qui impliquent les ouvriers et le public, les autorités françaises ont mis en place deux réglementations : DT-DICT : pour la sécurisation des réseaux à proximité d'excavation ; Multifluide : pour celle des réseaux dangereux lors d'événements aléatoires. Eviter de tels accidents nécessite d'acquérir et de contrôler des informations 3D concernant les différents réseaux urbains, et particulièrement ceux enterrés. Des stratégies de prévention doivent alors être adoptées. Voilà pourquoi travailler sur les réseaux et leur visualisation et la cartographie des risques, en prenant en compte le flou, est une recherche récente et importante. Les applications logicielles que je développe devraient aider les services publics et les entrepreneurs à se concentrer sur la prévention des événements dangereux grâce à des ensembles de données précises pour les utilisateurs, la définition d'un réseau de géomatique, mais aussi des méthodes telles que la triangulation, la modélisation par éléments, les calculs géométriques, l'intelligence artificielle, la réalité virtuelle. / Disasters like the ones that happened in Ghislenghien (Belgium), Ludwigshafen (Germany), or Lyon (France), have been attributed to excavations in the vicinity of gas pipelines. Though pipes are one of the safest methods of transportation for conveying hazardous substances, each year many cases of damage to gas pipes are recorded in France. Most of them are due to works in the vicinity of the networks and some illustrate the lack of reliability of the provided information. Concessionaries have to take stock of the situation and to suggest areas of improvement, so that everyone could benefit from networks becoming safer.To prevent such accidents which involve workers and the public, French authorities enforce two regulations: DT / DICT: reform of the network no-damage by securing the excavations, Multifluide: reform which is interested in securing networks of hazardous events.So, to avoid such accidents or other problems, it is necessary to acquire and control the 3D information concerning the different city networks, especially buried ones.Preventive strategies have to be adopted. That’s why working on the networks and their visualization and risk cartography, taking the blur into account, is a recent and appropriate research. The software applications I develop should help the utility and construction contractors and focus on the prevention of hazardous events thanks to accurate data sets for users and consumers, the definition of a geomatics network but also some methods such as triangulation methods, element modeling, geometrical calculations, Artificial Intelligence, Virtual Reality.

La régulation du trafic dans un carrefour à feux concerne en général deux objectifs distincts: la fluidification ou la résorption de congestion. Dans le premier cas, on évite de se retrouver dans une situation de trafic très dense en essayant d'ajuster les durées de commutations des feux en fonction de la demande d'affluence au carrefour: c'est une action a priori. Dans le second cas, on est confronté à un trafic saturé (état de congestion). Dans ce cas, il faudra agir a posteriori.Dans ce travail, nous nous intéressons essentiellement à un travail en amont (action a priori) permettant d'éviter la congestion en forçant les files d'attente à ne pas dépasser le niveau du trafic correspondant à l'optimum opérationnel des lignes. Plus précisément, après avoir modélisé le système, nous proposons une commande par retour d'état basée sur le concept d'invariance positive des ensembles et permettant d'atteindre l’objectif. Deux approches sont utilisées: La première fait appel aux inégalités matricielles Linéaires (LMI). La deuxième approche utilise le concept de la (A-B)-invariance issu de la généralisation du théorème de Farkas. Ensuite, nous enrichissons ces deux approches par la technique des réseaux de neurones pour estimer les flux d'entrée au carrefour afin de garantir la faisabilité en temps réel de la commande proposée. Enfin, les résultats de ces travaux sont appliqués sur un carrefour réel du boulevard Anatole France afin de montrer leur intérêt. / Traffic control in a signalized intersection relates generally two distinct objectives: the thinning or reduction of congestion. In the first case, we avoid ending up in a situation of heavy traffic trying to adjust the durations of switching lights depending on the demand for attendance at the crossroads: it is an action a priori. In the second case, one is faced with a saturated traffic (congestion state). In this case, it will act retrospectively. In this work, we focus mainly on upstream work (action a priori) to avoid congestion by forcing queues to not exceed the level of traffic corresponding to the optimum operational lines. Specifically, modeled after the system, we propose a state feedback control based on the concept of positive invariance of sets and to achieve the objective. Two approaches are used: The first uses the Linear matrix inequalities (LMI). The second approach uses the concept of (AB)-invariance from the generalization of the theorem of Farkas. Then, we enrich both approaches by the technique of neural networks to estimate the inflow at the crossroads to ensure real-time feasibility of the proposed control. Finally, the results of this work are applied to a real intersection of the boulevard Anatole France to show their interest.

Les recherches scientifiques sur la pile à combustible échangeuse de protons (PEMFC) ont, jusqu’il y a peu, concerné presque exclusivement les aspects fondamentaux liés à l’électrochimie, particulièrement la conception, le dimensionnement, les performances et le diagnostic. Récemment, les objectifs de durée de vie ont ouvert un nouvel axe de recherche sur le comportement mécanique de la PEMFC devant conduire à son optimisation statique et dynamique. Parallèlement les installations vibroclimatiques de la plateforme d’essais « Systèmes Pile à Combustible » de Belfort ont été développées. La thèse de Vicky ROUSS soutenue en 2008 montre l’intérêt et le potentiel de la modélisation type « boîte noire » pour simuler le comportement mécanique de la PEMFC, et de la technique des signatures mécaniques expérimentales pour mettre en évidence la présence des phénomènes physiques à l’intérieur de la PEMFC. Dans ce contexte les travaux de la présente thèse ont concerné le pilotage des essais de durabilité par simulation boîte noire temps réel et l’exploitation de cette dernière en vue de la découverte des phénomènes physiques à l’intérieur de la PEMFC. La modélisation par réseaux de neurones des systèmes simples de type oscillateur harmonique a représenté le premier pas pour la définition d’un modèle neuronal de pilotage des essais de durabilité en temps réel. Le cas du système mécanique excité par la base qui correspond à une pile à combustible fixée sur la plateforme vibratoire, a été considéré. L’architecture neuronale optimale a été définie en plusieurs étapes en utilisant différents algorithmes. Elle utilise en entrée le signal de commande du système et la réponse mesurée sur la pile à combustible au moment t et en sortie on obtient la réponse prédite du comportement de la pile à combustible au moment t+1. Cette architecture a été mise au point et validée par des essais sur la plateforme. D’autres essais ont permis de mettre en évidence différents comportements de la pile à combustible en fonction de l’amplitude de sollicitation, de la pression et de la température de la pile à combustible. Les signatures mécaniques obtenues réalisées à partir des essais de durabilité complètent la bibliothèque de signatures déjà existante et mettent en évidence de nouveaux comportements de la pile à combustible. / Scientific research on cell proton exchange fuel cells (PEMFC) have, until recently, almost exclusively concerned fundamental aspects of electrochemistry, particularly the design, sizing, the electrochemical performance and diagnostics. Recently, the objectives of life cycle have opened a new direction of research on the mechanical behavior of the PEMFC leading to its static and dynamic optimization. At the same time new environmental facilities of the test platform "Fuel Cell Systems" at Belfort are developed. Vicky ROUSS thesis sustained in 2008 shows the importance and the potential of the black box modeling to simulate the mechanical behavior of the PEMFC and experimental mechanical signatures to highlight the presence of physical phenomena inside PEMFC. In this context the work of this thesis concerned the monitoring of durability tests by simulation and real-time black-box operation to explore the physical phenomena inside the PEMFC. Modeling neural networks simple systems such as harmonic oscillator represented the first step towards the definition of a neural control model of real time environmental tests. Then, it was considered the case of the harmonic oscillator excited by the base, which corresponds to the fuel cell mounted on the vibration platform. The optimal neural architecture has been defined in several stages using different algorithms. This architecture uses as input the control signal of the system and the measured signal on the fuel cell at the time t and as output the predicted response behavior of the fuel cell at time t+1. This architecture has been developed and validated by tests on the platform. Other tests have allowed demonstrating the different behavior of the fuel cell in accordance with the amplitude of solicitation, the pressure and temperature of the fuel cell. Mechanical signatures made from tests complete the existing library of signatures and demonstrate new behaviors of the fuel cell.

Les satellites d’observation de la Terre sont des senseurs qui acquièrent des données, les compressent et les mémorisent à bord, puis les vident vers le sol. Des incertitudes rendent la planification des activités au sol de plus en plus discutable car la planification est alors pessimiste et les plans largement sous-optimaux. Cette thèse détaille la conception d'une planification mixte qui permet de profiter de la réalisation des paramètres incertains à bord tout en préservant la prévisibilité de l'exécution pour les opérateurs au sol. Notre première contribution concerne le problème de planification des vidages. Un mécanisme de planification flexible a été conçu dans lequel seules les acquisitions de haute priorité sont planifiées de manière pessimiste. A bord, un algorithme adapte le plan en fonction des volumes réels, en s'assurant que le vidage des acquisitions de haute priorité est toujours garanti, et insère des nouveaux vidages si possible. Notre deuxième contribution concerne le problème de planification des acquisitions. Au sol, des contraintes contribuent à éliminer du plan de nombreuses acquisitions qui auraient pu être réalisées car les niveaux de ressources à bord sont souvent plus hauts que ceux prévus par ces contraintes. Dans un nouveau mécanisme de décision, le sol produit des plans conditionnels dans lesquels la réalisation des acquisitions de basse priorité est conditionnée par des niveaux d'énergie requis. Comparées à d'autres mécanismes de planification, ces deux approches flexibles permettent d'éviter le gaspillage des ressources et de réaliser plus d'acquisitions et de vidages tout en conservant de la prévisibilité. / Earth-observation satellites are space sensors which acquire data, compress and record it on board, and then download it to the ground. Some uncertainties make planning and scheduling satellite activities offline on the ground more and more arguable as worst-case assumptions are made about uncertain parameters and plans are suboptimal. This dissertation details our efforts at designing a flexible decision-making scheme that allows to profit from the realization of uncertain parameters on board while keeping a fair level of predictability on the ground. Our first contribution concerns the data download problem. A flexible decision-making mechanism has been designed where only high-priority acquisition downloads are scheduled with worst-case assumptions. Other acquisition downloads are scheduled with expected parameters and conditioned by resource availability. The plan is then adapted on board. Our second contribution concerns the acquisition planning problem. A lot of acquisitions that could have been done are eliminated when planning because of worst-case assumptions. In a new decision-making scheme, these high-level constraints are removed for low-priority acquisitions. Observation plans produced on the ground are conditional plans involving conditions for triggering low-priority acquisitions. Compared with pure ground and pure onboard methods, these two approaches avoid wastage of resource and allow more acquisitions to be executed and downloaded to the ground while keeping a fair level of predictability on the ground.

Les usages dans le domaine des systèmes multi-agents ont évolué de manière à intégrer davantage les utilisateurs humains dans les applications. La manipulation d'informations privées par des agents autonomes appelle alors à une protection adaptée des données personnelles. Les présents travaux examinent d'abord le contexte légal de la protection de la vie privée, ainsi que<br />les divers moyens informatiques destinés à la protection des données personnelles. Il en ressort un besoin de solutions fondées sur les méthodes d'IA, autorisant à la fois un raisonnement sur les réglementations et l'adaptation du comportement d'un agent à ces réglementations. Dans cette perspective, nous proposons le modèle d'agent PAw (Privacy-Aware) et la logique DLP (Deontic Logic for Privacy), conçue pour traiter des réglementations provenant d'autorités multiples. Le composant de raisonnement normatif de l'agent analyse son contexte hétérogène et fournit une politique cohérente pour le traitement des données personnelles. L'agent PAw contrôle alors automatiquement sa propre utilisation des données en regard de cette politique. Afin d'appliquer cette politique de manière distante, nous étudions les différentes architectures d'applications distribuées orientées vers la protection de la vie privée, notamment celles fondées sur les principes du Trusted Computing. Nous en proposons une complémentaire, illustrant la possibilité d'utiliser différemment cette technologie. L'implémentation de l'agent PAw permet la démonstration de ses principes sur trois scénarios, montrant ainsi l'adaptabilité de l'agent à son contexte normatif et l'influence des réglementations sur le comportement de l'application.

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La définition et la résolution d'un problème d'occurrences contraintes sont abordées. Celui-ci est pose en considérant un graphe dont les nœuds sont des domaines d'occurrences possibles et les arcs des relations temporelles symboliques entre intervalles et disjonctives. Résoudre le problème c'est éliminer, en réduisant les domaines, les occurrences rendues impossibles par les contraintes relationnelles. Ceci peut être fait partiellement au moyen d'un algorithme de propagation de contraintes, dit de dérivation locale

LRO et EAQUE constituent un environnement pour générer des systèmes experts. Un noyau important existe, à la fois pour définir une certaine représentation des connaissances (LRO, langage oriente objet), et pour définir une structure de contrôle appropriée (EAQUE, moteur d'inférence). Pour chaque instantiation du système EAQUE-LRO a une application particulière, les interfaces adéquates sont écrites par l'ingénieur cognitif, après dialogue avec les experts du domaine. Eaque a été instancié pour des problèmes d'ordonnancement (ORDF), pour la simplification d'expressions mathématiques (CALINT), et pour simuler un interpréteur PROLOG (EALOG).

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Présentation détaillée de la place de ce travail dans le cadre du projet PANDORE, de la définition du langage LM pour la description de taches de manipulation et d'assemblage, d'une analyse fonctionnelle de ce langage, du matériel mis en œuvre, de l'implantation actuelle de LM sur ce matériel et de l'expérimentation faite du matériel à travers le logiciel implanté.