La localisation précise des véhicules et la sécurité des échanges sont deux grands axes qui font la fiabilité des services fournis dans les systèmes de transport intelligent. Ces dernières années, elles font l’objet de nombreux projets de recherche pour des champs d’application divers. Dans cette thèse, le contexte d’application est la réalisation d’un service de télépéage utilisant la technologie ITS-G5. Cette technologie de communication sans-fil permet dans un premier temps le partage des informations de sécurité routière entre les véhicules (V2V), le véhicule et l’infrastructure (V2I). Dans cette thèse, on propose une architecture permettant d’échanger des transactions de télépéage utilisant les équipements communicants en ITS-G5 embarqués dans les véhicules connectés et les unités bord de route (UBR) de l’infrastructure. Les problématiques de nos travaux de recherche se concentrent sur la méthode de localisation des véhicules ayant effectué la transaction afin de pouvoir la valider et sur la sécurité de l’architecture proposée pour assurer l’échange de cette transaction. Afin de bien localiser les véhicules lors du passage au péage, notre approche propose la compréhension de la cinématique du véhicule par une modélisation adéquate à partir des données recueillies dans les messages coopératifs (CAM : Cooperative Awareness Message) en approche du péage. Cela améliorera les informations de géolocalisation déjà présentes. Notre objectif est d’arriver à une précision de moins d’un mètre pour distinguer 2 véhicules adjacents. D’autre part, le protocole de sécurité proposé permet d’assurer l’authentification des équipements participant à l’échange et à la validation de la transaction, l’intégrité des données échangées ainsi que la confidentialité des échanges compte tenu du contexte de communication sans-fil et de la sensibilité des données échangées. Une preuve de concept de la solution de télépéage utilisant la technologie ITS-G5 est développée et intègre nos deux contributions. / The precise localization of vehicles and the security of communication are requirements that make almost of the services provided in intelligent transport systems (ITS) more reliable. In recent years, they have been the subject of numerous research projects for various fields of application. In this thesis, the context is the development of an electronic toll service using the ITS-G5 technology. This wireless communication technology initially allows the sharing of traffic safety information between vehicles (V2V), vehicle and infrastructure (V2I). In our work, we propose a tolling application using equipment operating in ITS-G5 embedded in the connected vehicles and roadside units. For this, ensuring both precise geolocation of the vehicles and security of communication are required to validate the transaction.In order to properly locate the vehicles during the toll crossing, our approach is based on the understanding of the kinematics of the vehicle through a suitable modeling from the data collected in the cooperative messages (called CAM: Cooperative Awareness Message). This approach aims to improve the geolocation information already present in the message. Our goal is to achieve vehicle localization with an accuracy lower than one meter to distinguish two adjacent vehicles. On the other hand, the proposed tolling protocol ensures the authentication of the equipment or entities involved in the exchange and the validation of the transaction, the integrity of the transmitted data as well as the confidentiality of the communication. In this way, we take into account the context of the wireless communication and the sensitivity of the exchanged data. Our two contributions are integrated in the implemented Proof of Concept of the tolling application using the ITS-G5 technology.

Cette thèse présente l'étude de la réduction de modèles pour les réseaux électriques et les réseaux de transmission. Un point de vue mathématique a été adopté pour la réduction de modèles. Les réseaux électriques sont des réseaux immenses et complexes, dont l'analyse et la conception nécessite la simulation et la résolution de grands modèles non-linéaires. Dans le cadre du développement de réseaux électriques intelligents (smart grids) avec une génération distribuée de puissance, l'analyse en temps réel de systèmes complexes tels que ceux-ci nécessite des modèles rapides,fiables et précis. Dans la présente étude, nous proposons des méthodes de réduction de de modèles à la fois a priori et a posteriori, adaptées aux modèles dynamiques des réseaux électriques.Un accent particulier a été mis sur la dynamique transitoire des réseaux électriques, décrite par un modèle oscillant non linéaire et complexe. La non-linéarité de ce modèle nécessite une attention particulière pour bénéficier du maximum d'avantages des techniques de réduction de modèles.Initialement, des méthodes comme POD et LATIN ont été adoptées avec des degrés de succès divers. La méthode de TPWL, qui combine la POD avec des approximations linéaires multiples, a été prouvée comme étant la méthode de réduction de modèles la mieux adaptée pour le modèle dynamique oscillant.Pour les lignes de transmission, un modèle de paramètres distribués en domaine fréquentiel est utilisé. Des modèles réduits de type PGD sont proposés pour le modèle DP des lignes de transmission. Un problème multidimensionnel entièrement paramétrique a été formulé, avec les paramètres électriques des lignes de transmission inclus comme coordonnées additionnelles de la représentation séparée. La méthode a été étendue pour étudier la solution du modèle des lignes de transmission pour laquelle les paramètres dépendent de la fréquence. / This thesis presents the study of the model order reduction for power grids and transmission networks. The specific focus has been the transient dynamics. A mathematical viewpoint has been adopted for model reduction. Power networks are huge and complex network, simulation for power grid analysis and design require large non-linearmodels to be solved. In the context of developing “SmartGrids” with the distributed generation of power, real time analysis of complex systems such as these needs fast,reliable and accurate models. In the current study we propose model order reduction methods both a-priori and aposteriori suitable for dynamic models of power grids.The model that describes the transient dynamics of the power grids is complex non-linear swing dynamics model. The non-linearity of the swing dynamics model necessitates special attention to achieve maximum benefit from the model order reduction techniques. In the current research, POD and LATIN methods were applied initially with varying degrees of success. The method of TPWL has been proved as the best-suited model reduction method for swing dynamics model ; this method combines POD with multiple linear approximations.For the transmission lines, a distributed parameters model infrequency-domain is used. PGD based reduced-order models are proposed for the DP model of transmission lines. A fully parametric problem with electrical parameters of transmission lines included as coordinates of the separated representation. The method was extended to present the solution of frequency-dependent parameters model for transmission lines.

L’étude de la conflictualité armée dans les pays en développement et des effets des interventions extérieures visant à la circonscrire constitue un enjeu majeur et multidisciplinaire. La complexité des processus sociaux entrelacés dans de tels contextes génère des défis particuliers pour les approches de modélisation et simulation informatique. En effet la forme des conflits actuels, centrés autour des populations locales, a amené les forces de stabilisation à développer des actions dites d'influence, qui se donnent pour but de convaincre les locaux de la légitimité des opérations. Ce travail en retient trois (opérations psychologiques OMI/PSYOPS, opérations civilo-militaires et Key Leader Engagements) et propose une modélisation permettant de représenter la propagation de leurs effets au sein d'une population virtuelle réaliste. Cela nécessite une représentation détaillée des mécanismes psychologiques de persuasion et d’influence et des structures sociales considérées, et constitue donc un apport à l’analyse des processus de communication au sein de réseaux sociaux. On fait le choix d'une simulation sociale orientée agents permettant de représenter d'une part un échantillon composé uniquement d'individus (jusqu’à environ 10 000) dotés de mécanismes de traitement réalistes, et d'autre part la complexité des sphères de sociabilité collective en générant cette population sous forme d'un réseau multicouche. Le modèle conceptuel ainsi conçu permet d’intégrer pour chaque étape des critères pertinents pour la simulation des actions, mais aussi, eut égard à la nature même de celles-ci et de leurs enjeux, d’éclairer certains mécanismes sociaux caractéristiques d’un conflit armé / The study, analysis and understanding of armed violence phenomenons in developing countries and of the effects of international military interventions aimed at resolving them is a crucial contemporary issue. These situations coincidentally present, considering the plethora and complexity of the implicated and intertwined social processes, a challenge for social computing, modeling and simulation. A challenge but also an opportunity, as the evolution of the forms of conflict, today centered on the local populations, has prompted the armies tasked with implementing stabilization missions to develop influence actions. Such operations, overall concerned with persuading the locals of the legitimacy of the operations, allow a more comprehensive approach to conflict resolution, beyond the simple use of force. Modeling some of these specific actions (PSYOPS, CIMIC, and Key Leader Engagement) is a credible project and a contribution to analysis of communication and persuasion processes in social networks by taking into account detailed and specific social and cultural factors. This research thus presents a conceptual model allowing simulation of the effects of these specific actions of influence in a realistic civilian population. We chose an agent-based approach as these lend particularly well with this type of research, allowing us to generate a group of up to 10,000 agents, composed solely of individuals for a detailed cognitive treatment, and structured as a multilayer network for representing complex sociality. Given the nature of such actions and their context of application, such a model also highlights some social mechanisms typical of armed conflict situations

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2014-2015 / Les femmes ont globalement un tiers de chance en moins que les hommes de bénéficier des avantages de la société de l’information en Afrique de l’Ouest francophone. Pourtant, plusieurs travaux montrent que les progrès réalisés dans les domaines des technologies de l’information et de la communication (TIC) pavent la voie à une plus grande contribution des Africaines, particulièrement pour celles âgées de 18 à 35 ans, aux sphères politiques, économiques et sociales (PNUD, 2012). Notre projet a consisté à étudier les modalités d’appropriation des TIC de jeunes professionnelles de cette tranche d’âge issues de cette région du monde, regroupées au sein de coopératives et utilisant les outils technologiques dans leurs activités quotidiennes. S’appuyant sur 16 entretiens individuels semi-dirigés menés à Cotonou au Bénin de juin à août 2013, les résultats de notre recherche révèlent que les jeunes femmes interrogées se servent des TIC de multiples façons et que les usages développés favorisent leur autonomisation. Si l’appropriation de ces outils leur donne des moyens efficaces d’améliorer leurs conditions de vie, elle ne permet toutefois pas nécessairement de transformer une structure sociale qui les désavantage traditionnellement.

Cette thèse étudie la capacité de la technologie de la chaîne de blocks à transformer l'arbitrage commercial international et la capacité de l'arbitrage à s'adapter aux technologies émergentes. Alors que les marchés numériques interconnectés et les interactions sociales se développent rapidement, les litiges provenant de ces connexions augmentent corrélativement, soulignant la nécessité de méthodes de résolution des litiges plus efficaces. La recherche englobe le concept d'arbitrage, l'impact des mécanismes de résolution des litiges en ligne et l'influence de la technologie de la chaîne de blocks sur les processus d'arbitrage. L'analyse est centrée sur la compatibilité de la résolution des litiges en ligne et de l'arbitrage sur la chaîne de blocks dans le cadre législatif international, et sur la question de savoir si l'arbitrage blockchain pourrait constituer un ordre juridique distinct enraciné dans la Lex Cryptographia. L'enquête aborde les défis et les opportunités liés à l'intégration de la technologie de la chaîne de blocks dans l'arbitrage, y compris les préoccupations en matière de cybersécurité, de confidentialité et d'efficacité, ainsi que la validité et la force exécutoire des accords d'arbitrage et des sentences cryptographiques. La thèse examine les plateformes d'arbitrage sur la chaîne de blocs émergents et révèle leur potentiel pour résoudre efficacement et à moindre coût les réclamations de petite et moyenne importance, en offrant des solutions innovantes pour diverses situations de litige. L'étude préconise un modèle hybride transitoire, intégrant l'arbitrage sur la chaîne de blocs dans le cadre juridique existant sans nécessiter de réformes statutaires, favorisant ainsi une incorporation transparente et améliorant le processus global de résolution des litiges. En outre, cette enquête explore le développement potentiel de la Lex Cryptographia en tant que système juridique autonome au sein de l'écosystème de la chaîne de blocs. À mesure que l'économie mondiale s'oriente vers l'Internet des objets, la demande d'un système d'arbitrage indépendant de l'intervention de l'État devient de plus en plus cruciale. La Lex Cryptographia, avec des principes et cadres adaptés aux spécificités de la technologie de la chaîne de blocs, pourrait offrir un arbitrage autonome et efficace, permettant aux parties de régler leurs différends sans recourir aux systèmes étatiques traditionnels. Ainsi, la thèse met en avant le potentiel transformateur de la blockchain dans l'arbitrage commercial international, automatisant l'exécution des contrats et la résolution des litiges. Les résultats révèlent la nécessité d'harmoniser les normes internationales et d'améliorer les pratiques pour garantir la légalité et l'applicabilité des sentences arbitrales basées sur la blockchain, explorant des systèmes juridiques autonomes et influençant l'avenir de l'arbitrage international. / This thesis investigates the capacity of blockchain technology to transform international commercial arbitration and arbitration’s ability to adapt to emerging technologies. As interconnected digital markets and social interactions rapidly expand, disputes originating from these connections increase correlatively, highlighting the need for more effective dispute resolution methods. The research encompasses the concept of arbitration, the impact of online dispute resolution mechanisms, and the influence of blockchain technology on arbitration processes. The analysis centers on the compatibility of online dispute resolution and blockchain arbitration within the international legislative framework, and whether blockchain arbitration could constitute a distinct legal order rooted in Lex Cryptographia. The inquiry addresses the challenges and opportunities in integrating blockchain technology into arbitration, including cybersecurity, confidentiality, and efficiency concerns, as well as the validity and enforceability of cryptographic arbitration agreements and awards. The thesis examines emerging blockchain arbitration platforms and reveals their potential to resolve small to medium-sized claims efficiently and cost-effectively, offering innovative solutions for various dispute situations. It advocates for a transitionary hybrid model, integrating blockchain arbitration within the existing legal framework without necessitating statutory reforms, thus promoting seamless incorporation and enhancing the overall dispute resolution process. Furthermore, it explores the potential development of Lex Cryptographia as a self-contained legal system within the blockchain ecosystem. As the global economy shifts towards the Internet of Things, the demand for an arbitration system independent of state intervention grows increasingly crucial. By establishing tailored principles and frameworks explicitly designed for blockchain technology's unique characteristics, Lex Cryptographia could offer a more effective and autonomous arbitration system, allowing parties to resolve disputes without reliance on traditional state-based mechanisms. Consequently, this thesis underscores the transformative potential of blockchain technology in international commercial arbitration and its ability to automate contractual enforcement and dispute resolution. The findings emphasize the necessity for harmonized international standards and best practices to ensure the legal recognition and enforceability of blockchain-based arbitration awards and the exploration of self-contained legal systems anchored in the blockchain, shaping the future of international arbitration.

Les outils de programmation sont des programmes informatiques qui aident les humains à programmer des ordinateurs. Les outils sont de toutes formes et tailles, par exemple les éditeurs, les compilateurs, les débogueurs et les profileurs. Chacun de ces outils facilite une tâche principale dans le flux de travail de programmation qui consomme des ressources cognitives lorsqu’il est effectué manuellement. Dans cette thèse, nous explorons plusieurs outils qui facilitent le processus de construction de systèmes intelligents et qui réduisent l’effort cognitif requis pour concevoir, développer, tester et déployer des systèmes logiciels intelligents. Tout d’abord, nous introduisons un environnement de développement intégré (EDI) pour la programmation d’applications Robot Operating System (ROS), appelé Hatchery (Chapter 2). Deuxièmement, nous décrivons Kotlin∇, un système de langage et de type pour la programmation différenciable, un paradigme émergent dans l’apprentissage automatique (Chapter 3). Troisièmement, nous proposons un nouvel algorithme pour tester automatiquement les programmes différenciables, en nous inspirant des techniques de tests contradictoires et métamorphiques (Chapter 4), et démontrons son efficacité empirique dans le cadre de la régression. Quatrièmement, nous explorons une infrastructure de conteneurs basée sur Docker, qui permet un déploiement reproductible des applications ROS sur la plateforme Duckietown (Chapter 5). Enfin, nous réfléchissons à l’état actuel des outils de programmation pour ces applications et spéculons à quoi pourrait ressembler la programmation de systèmes intelligents à l’avenir (Chapter 6). / Programming tools are computer programs which help humans program computers. Tools come in all shapes and forms, from editors and compilers to debuggers and profilers. Each of these tools facilitates a core task in the programming workflow which consumes cognitive resources when performed manually. In this thesis, we explore several tools that facilitate the process of building intelligent systems, and which reduce the cognitive effort required to design, develop, test and deploy intelligent software systems. First, we introduce an integrated development environment (IDE) for programming Robot Operating System (ROS) applications, called Hatchery (Chapter 2). Second, we describe Kotlin∇, a language and type system for differentiable programming, an emerging paradigm in machine learning (Chapter 3). Third, we propose a new algorithm for automatically testing differentiable programs, drawing inspiration from techniques in adversarial and metamorphic testing (Chapter 4), and demonstrate its empirical efficiency in the regression setting. Fourth, we explore a container infrastructure based on Docker, which enables reproducible deployment of ROS applications on the Duckietown platform (Chapter 5). Finally, we reflect on the current state of programming tools for these applications and speculate what intelligent systems programming might look like in the future (Chapter 6).