L'objet de ce travail est de présenter une partie des travaux entrepris au laboratoire CELIA (CEA, CNRS, Université Bordeaux I) dans le domaine de la modélisation numérique des écoulements fortement compressibles. Cette activité au sein de l'équipe Interaction-Fusion par Confinement Inertiel-Astrophysique, a eu pour objectif principal la mise au point et le développement de schémas numériques robustes dédiés à la simulation numérique des plasmas à haute densité d'énergie appliquée à la production d'énergie par fusion. Ces travaux se sont concrétisés par l'écriture du code CHIC (Code d'Hydrodynamique et d'Implosion du CELIA), logiciel permettant de concevoir et de restituer des expériences dans le domaine de la Fusion par Confinement Inertiel (FCI). Le modèle théorique numérique décrivant l'implosion d'une cible laser est un système d'équations aux dérivées partielles au centre duquel on trouve les équations d'Euler écrites dans le formalisme lagrangien, couplées à des équations de diffusion non linéaires modélisant le transport de l'énergie par les électrons et les photons. Dans cet exposé, après un bref rappel du contexte physique, nous décrirons les deux méthodes originales qui constituent l'ossature numérique du code CHIC. Il s'agit de deux schémas numériques d'ordre élevé du type volumes finis dédiés respectivement à la résolution des équations de l'hydrodynamique lagrangienne et à la résolution d'équations de diffusion anisotrope sur des maillages bi-dimensionnels non-structurés. Le premier schéma, dénommé EUCCLHYD (Explicit Unstructured Lagrangian HYDrodynamics), permet de résoudre les équations de la dynamique des gaz sur un maillage mobile qui se déplace à la vitesse du fluide. Il est obtenu à partir d'un formalisme général basé sur le concept de forces de sous-mailles. Dans ce cadre, les flux numériques sont exprimés en fonction des forces de sous-mailles et de la vitesse des noeuds. Leur détermination repose sur les trois principes fondamentaux suivants : compatibilité géométrique entre le mouvement des noeuds et la variation de volume des mailles (loi de conservation géométrique), compatibilité avec le second principe de la thermodynamique et conservation de l'énergie totale et de la quantité de mouvement. L'extension de ce schéma à l'ordre deux est mise en place à l'aide d'une méthode basée sur la résolution d'un problème de Riemann généralisé dans l'approximation acoustique. Le second schéma, appelé CCLAD (Cell-Centered LAgrangian Diffusion), concerne la résolution de l'équation de la chaleur anisotrope non-linéaire. La discrétisation correspondante s'appuye sur une formulation variationnelle locale au niveau des sous-mailles qui permet de construire une approximation multi-points du flux de chaleur. Cette discrétisation d'ordre élevé rend possible la résolution des équations de la diffusion anisotrope avec une précision satisfaisante sur des maillages lagrangiens fortement déformés. La précision et la robustesse de ces méthodes numériques sont démontrées sur des cas-tests représentatifs.

Le travail présenté dans cette thèse est une contribution au développement des méthodes à maillage dynamique pour la résolution de système d'EDP en mécanique des fluides. Plus précisément, on met au point des schémas de volumes finis pour des maillages non-structurés, mobiles et à topologie éventuellement variable, basés sur la méthode Godunov. L'addition et la soustraction de noeuds reposent sur une généralisation des méthodes à maillage dynamique à des cas de volumes naissants ou disparaissants. Dans une première partie, on se restreint aux équations hyperboliques en une dimension. On montre que pour l'advection linéaire, le schéma satisfait les propriétés classiques des méthodes de volumes finis (principe du maximum, décroissance de la variation totale, stabilité L²) sous certaines contraintes de type CFL. Afin de s'affranchir de ces restrictions, l'intégration en temps du système discrêt est réalisée par une formulation implicite. La seconde partie de ce travail porte sur l'extension des schémas en deux dimensions d'espace. Le modèle mathématique abordé est décrit par les équations d'Euler. Par ailleurs, on cherche à intégrer le schéma dans un code où le maillage s'adapte automatiquement et simplement. On introduit alors une distribution de forces, soit attractives, soit répulsives, entre les noeuds du maillage. Le mouvement des noeuds résulte de l'obtention de l'état d'équilibre sur le domaine. Le raffinement et le déraffinement reposent sur des critères locaux, comme le gradient. Le dernier travail de cette thèse est consacré à la simultation numérique de phénomènes d'interaction fluide-structure afin de valider les algorithmes proposés. L'application concrête visée ici eset m'écoulement compressible autour d'une aile d'avion en mouvement.

Cette thèse est consacrée à la simulation d'écoulements turbulents, incompressibles ou à faible nombre de Mach pour des applications touchant à la sûreté nucléaire. En particulier, nous nous concentrons sur le développement et l'analyse mathématique de schémas numériques performants pour la méthode dite de Simulation des Grandes Echelles. Ces schémas sont basés sur des méthodes à pas fractionnaires de type correction de pression et des éléments finis non conformes de bas degré. Deux arguments semblent essentiels à la construction de tels schémas: le contrôle de l'énergie cinétique et la précision pour des écoulements à convection dominante. Concernant la discrétisation en temps, nous proposons un schéma de type Crank-Nicolson et nous montrons qu'il satisfait un contrôle de l'énergie cinétique. Ce schéma présente de plus l'avantage d'être peu dissipatif numériquement (résidu d'ordre deux en temps). Concernant le défaut de précision de la discrétisation par l'élément fini de Rannacher-Turek, nous envisageons deux approches. La première consiste à construire un schéma pénalisé contraignant les degrés de liberté tangents aux faces des cellules à s'écrire comme combinaison linéaire des degrés de liberté normaux alentour. La deuxième approche repose sur l'enrichissement de l'espace discret d'approximation pour la pression. Enfin, différents tests numériques sont présentés en dimensions deux et trois et pour des maillages généraux, afin d'illustrer les capacités des schémas étudiés et de confronter les résultats théoriques et expérimentaux.

Le Foreign Account Tax Compliance Act est une réglementation américaine issue du Hiring Incentives to Restore Employment Act adopté par le 111e Congrès américain le 18 mars 2010. Cette réglementation instaure un système de communication automatique d’informations financières à des fins fiscales adossé à un mécanisme de retenue à la source d’un montant de 30% sur des paiements de source américaine faits à des institutions financières étrangères ou à certaines entités non-financières étrangères qui ne respecteraient pas les obligations de déclaration mise en place. La résonance de la loi FATCA est globale et la réglementation touche aussi bien les personnes américaines que les bénéficiaires étrangers et notamment les banques ainsi que les fonds d’investissement. La finalité de la réglementation n’est toutefois pas de permettre à l’Internal Revenue Service (administration fiscale américaine) de collecter la retenue à la source de 30% mais de contraindre les entités étrangères, sur lesquelles il n’a aucune juridiction, à transmettre les informations nécessaires à l’identification des détenteurs de comptes américains. Résolument bilatéral, la loi FATCA a ouvert la voie à une nouvelle forme de lutte contre l’évasion et la fraude fiscales vers les centres financiers offshore et fût émulée rapidement par l’OCDE lequel a institué son propre standard, la Norme commune de déclaration, s’inscrivant dans une logique multilatérale. Pourtant, le risque résulte de l’interaction de ces deux instruments, faisant notamment des États-Unis un véritable trou noir dans un réseau international de coopération administrative fiscale pour les contribuables non-résidents sur le territoire américain / The Foreign Account Tax Compliance Act is an American law spawned by the Hiring Incentives to Restore Employment Act enacted by the 111th Congress of the United-States on March 18th, 2010. FATCA imposes a system of automatic information reporting, seconded by a 30% rate withholding tax on US source payments made to foreign financial institutions and some identified non-financial foreign entities that do not comply with the reporting obligation. FATCA has developed a worldwide resonance and affects US persons as well as foreign payee and especially foreign banks and investment funds. The purpose of FATCA is not however to allow the IRS to collect the 30% withholding tax but rather to force foreign entities, over which the IRS does not have jurisdiction, to comply with their reporting information and allow for the IRS to obtain the required documentation regarding their US account owners.Fundamentally bilateral, FATCA’s regime has paved the way towards a new system of control of international tax fraud and evasion towards offshore tax havens and was quickly emulated by the OECD which created its own system, fundamentally multilateral: the Common Reporting Standard. However, it’s the interaction between the two systems that creates an unfortunate outcome, turning, for non-US taxpayers, the United-States into a black hole in the global transparency network created by the countries in an effort to fend off tax evasion

Cette thèse s'intéresse à l'étude des méthodes formelles de spécification et de vérification dans le cadre des systèmes d'information. Les systèmes d'informations sont des systèmes dynamiques constitués d'entités et d'associations représentées par la composition en parallèle de processus répliqués issus de différentes classes. De plus, ces systèmes font partie de la classe des systèmes paramétrés. On propose un modèle de spécification de systèmes paramétrés, nommé PASTD, qui est adapté aux systèmes d'information et qui est basé sur la notation des diagrammes états-transitions algébriques (ASTD). Puis, on étudie le problème de sûreté pour les PASTD, à travers la méthode de vérification de couverture pour les systèmes de transitions bien structurés (WSTS). Cette méthode repose sur trois conditions principales : la monotonie, le beau préordre et la pred-base effective. Les PASTD sont montrés comme étant monotones et on définit une sous-classe vérifiant la propriété de beau préordre. Enfin, on décrit une nouvelle méthode, adaptée aux systèmes paramétrés, qui explicite un ensemble de conditions permettant de prouver la pred-base effective. Ces conditions définissent une nouvelle classe appelée RMTS (\emph{Ranked Monotone Transition Systems}). Cette méthode est appliquée aux PASTD.

L’apprentissage structuré est devenu omniprésent dans le traitement automatique des langues naturelles. De nombreuses applications qui font maintenant partie de notre vie telles que des assistants personnels, la traduction automatique, ou encore la reconnaissance vocale, reposent sur ces techniques. Les problèmes d'apprentissage structuré qu’il est nécessaire de résoudre sont de plus en plus complexes et demandent de prendre en compte de plus en plus d’informations à des niveaux linguistiques variés (morphologique, syntaxique, etc.) et reposent la question du meilleurs compromis entre la finesse de la modélisation et l’exactitude des algorithmes d’apprentissage et d’inférence. L’apprentissage par imitation propose de réaliser les procédures d’apprentissage et d’inférence de manière approchée afin de pouvoir exploiter pleinement des structures de dépendance plus riches. Cette thèse explore ce cadre d’apprentissage, en particulier l’algorithme SEARN, à la fois sur le plan théorique ainsi que ses possibilités d’application aux tâches de traitement automatique des langues, notamment aux plus complexes telles que la traduction. Concernant les aspects théoriques, nous présentons un cadre unifié pour les différentes familles d’apprentissage par imitation, qui permet de redériver de manière simple les propriétés de convergence de ces algorithmes; concernant les aspects plus appliqués, nous utilisons l’apprentissage par imitation d’une part pour explorer l’étiquetage de séquences en ordre libre; d’autre part pour étudier des stratégies de décodage en deux étapes pour la traduction automatique. / Structured learning has become ubiquitousin Natural Language Processing; a multitude ofapplications, such as personal assistants, machinetranslation and speech recognition, to name just afew, rely on such techniques. The structured learningproblems that must now be solved are becomingincreasingly more complex and require an increasingamount of information at different linguisticlevels (morphological, syntactic, etc.). It is thereforecrucial to find the best trade-off between the degreeof modelling detail and the exactitude of the inferencealgorithm. Imitation learning aims to perform approximatelearning and inference in order to better exploitricher dependency structures. In this thesis, we explorethe use of this specific learning setting, in particularusing the SEARN algorithm, both from a theoreticalperspective and in terms of the practical applicationsto Natural Language Processing tasks, especiallyto complex tasks such as machine translation.Concerning the theoretical aspects, we introduce aunified framework for different imitation learning algorithmfamilies, allowing us to review and simplifythe convergence properties of the algorithms. With regardsto the more practical application of our work, weuse imitation learning first to experiment with free ordersequence labelling and secondly to explore twostepdecoding strategies for machine translation.

Cette thèse s’inscrit dans le champ de la sécurité des organisations. Son objet concerne le développement d’une culture de sécurité, avec comme postulat le fait que la sécurité se fait avec la participation des travailleurs de tous niveaux hiérarchiques de l’organisation. Une recherche fondée sur ce principe a été conduite au sein de deux entreprises de distribution d’énergie en France. Comme beaucoup d’autres, ces entreprises sont axées sur une culture managériale de la sécurité où la sur-procéduralisation, le contrôle des « mauvais comportements » et les sanctions prennent le pas sur le travail réel. Comme conséquence, on constate le développement du « silence organisationnel », les travailleurs étant conduits à ne plus remonter les difficultés ou contradictions vécues sur le terrain, ou à remonter des situations à faible impact. Le retour d’expérience se trouve donc affaibli, voire inefficace. Pour gérer le silence organisationnel et ses conséquences, cette recherche a expérimenté des espaces de débat sur le travail réel entre salariés relevant de différents échelons de l’entreprise. Dès que certaines conditions sont respectées, ces espaces peuvent apporter de nombreuses contributions pour les personnes concernées et pour l’organisation locale. Pour qu’ils soient durables, il faut que ses membres disposent d’un certain pouvoir d’agir pour régler certaines des situations débattues localement, et qu’ils puissent communiquer avec d’autres espaces lorsque les ressources locales s’avèrent insuffisantes. Ainsi, les espaces de débat ne doivent pas être isolés au sein des échelons hiérarchiques, mais doivent être interconnectés en vue de définir le pouvoir d’agir et l’autonomie de chacun d’entre eux. Cette réflexion met en lumière le principe de subsidiarité, qui nous enseigne que chaque situation doit être traitée au niveau pertinent le plus bas de l’organisation. Cette thèse défend donc l’idée que pour traiter le silence organisationnel et développer une culture de sécurité, il est nécessaire de développer le « débat structuré sur le travail » – ou des espaces de débat organisés par le principe de subsidiarité – dans différents échelons de l’entreprise. Quelles sont les contributions réelles du débat structuré sur le travail ? Et ses conditions de mise en place ? Autant de questions auxquelles cette thèse tente de répondre par la construction de dispositifs de débat au sein de l’organisation et par une analyse fine du contenu des ces débats. Les résultats remettent en cause la vision classique de la sécurité basée sur des analyses centrées uniquement sur les situations conflictuelles passées, pour mettre en lumière l’articulation entre l’expérience passée, le débat actuel et les situations futures probables. L’approche mise en oeuvre au cours de ces 3 années a permis de développer une organisation plus résiliente, c’est-à-dire une organisation capable de maintenir un état stable en dépit des perturbations inhérentes à tout système de travail. Cette recherche nous invite à repenser la manière de manager les organisations actuelles. Même si le point de départ de la recherche concernait des questions de sécurité, le développement du débat structuré sur le travail a permis dans le même temps de traiter des questions de santé des travailleurs, de qualité du travail et de performance du système. / This thesis concerns the safety of work organizations. Its purpose is the development of a safety culture, with the postulate that safety must be done with the participation of workers of all levels of the organization. A research based on this principle was conducted in two companies of energy distribution in France. Like many others, these companies are focused on a managerial safety culture where over-proceduralization, control of "bad behavior" and sanctions prevail over the real work. As a consequence, we notice the development of the "organizational silence", workers being led not to report difficulties or contradictions experienced on the field, or to report low-impact situations. Experience feedback is thus weakened or ineffective.To manage this organizational silence and its consequences, this research experimented work debate spaces between workers belonging to different levels of the company. When certain conditions are met, these spaces may have many benefits for the concerned persons and for the local organization. In order to be sustainable, it is necessary that its members have some power to act to manage some of the situations discussed locally, and that they can communicate with other spaces when local resources are insufficient. Thus, work debate spaces should not be isolated in hierarchical levels, but must be interconnected to define the power to act and autonomy of each. This highlights the principle of subsidiarity, which teaches us that each situation should be managed at the lowest appropriate level of the organization. This thesis argues that to manage organizational silence and develop a safety culture, it is necessary to develop a "structured work debate" - or debate spaces organized according to the principle of subsidiarity - in different levels of the company. What are the effective contributions of structured work debate? And its conditions of implementation? These are questions that this thesis attempts to answer by the construction of debate devices within the organization and the detailed analysis of the content of the discussions. The results question the classic view of safety based on analyzes focused only on past situations of conflict, to highlight the link between past experience, the current debate and the likely future situations. The approach implemented during these three years led to develop a more resilient organization, i.e. an organization able of maintaining a stable functioning despite the disturbances inherent to any system of work. This research invites us to rethink the way of managing current organizations. Although the starting point of the research concerned safety issues, the development of a structured work debate allowed at the same time to deal with issues of workers' health, quality of work and performance of the system.

Les décompositions parcimonieuses décrivent un signal comme une combinaison d'un petit nombre de formes de base, appelées atomes. Le dictionnaire d'atomes, crucial pour l'efficacité de la décomposition, peut résulter d'un choix a priori (ondelettes, Gabor, ...) qui fixe la structure du dictionnaire, ou d'un apprentissage à partir d'exemples représentatifs du signal. Nous proposons ici un cadre hybride combinant des contraites structurelles et une approche par apprentissage. Les dictionnaires ainsi structurés apportent une meilleure adaptation aux propriétés du signal et permettent de traiter des volumes importants de données. Nous exposons les concepts et les outils qui étayent cette approche, notamment l'adaptation des algorithmes Matching Pursuit et K-SVD à des dictionnaires d'atomes constitués de motifs linéairement déformables, via une propriété d'adjonction. Nous présentons également des résultats de séparation de signaux monocanaux dans le cadre proposé.

Ce travail est consacré au développement de schémas numériques pour approcher les solutions de modèles d'écoulement type “depth averaged”. Dans un premier temps, nous détaillons la construction d'approches Volumes Finis pour le système Shallow Water avec termes sources sur maillages non structurés. En se basant sur une reformulation appropriée des équations, nous mettons en place un schéma équilibré et préservant la positivité de la hauteur d'eau, et suggérons des extensions MUSCL adaptées. La méthode est capable de gérer des topographies irrégulières et exhibe de fortes propriétés de stabilité. L'inclusion des termes de friction fait l'objet d'une analyse poussée, aboutissant à l'établissement d'une propriété type “Asymptotic Preserving” à travers l'amélioration d'un autre récent schéma Volumes Finis. La seconde composante de cette étude concerne les méthodes Elements Finis type Galerkin discontinu. Certaines des idées avancées dans le contexte Volumes Finis sont employées pour aborder le système Shallow Water surmaillages triangulaires. Des résultats numériques sont exposés et la méthode se révèle bien adaptée à la description d'une large variété d'écoulements. Partant de ces observations nous proposons finalement d'exploiter ces caractéristiques pour étendre l'approche à une nouvelle famille d'équations type Green-Nadghi. Des validations numériques sont également proposées pour valider le modèle numérique. / This work is devoted to the development of numerical schemes to approximatesolutions of depth averaged flow models. We first detail the construction of Finite Volume approaches for the Shallow Water system with source terms on unstructured meshes. Based on a suitable reformulation of the equations, we implement a well-balanced and positive preserving approach, and suggest adapted MUSCL extensions. The method is shown to handle irregular topography variations and demonstrates strong stabilities properties. The inclusion of friction terms is subject to a thorough analysis, leading to the establishment of some Asymptotic Preserving property through the enhancement of another recent Finite Volume scheme.The second aspect of this study concerns discontinuous Galerkin Finite Elementmethods. Some of the ideas advanced in the Finite Volume context areemployed to broach the Shallow Water system on triangular meshes. Numericalresults are exposed and the method turns out to be well suited to describe a large variety of flows. On these observations we finally propose to exploit its features to extend the approach to a new family of Green-Nadghi equations. Numerical experiments are also proposed to validate this numerical model.

L’amélioration rapide du nombre de documents stockés électroniquement représente un défi pour la classification automatique de documents. Les systèmes de classification traditionnels traitent les documents en tant que texte plat, mais les documents sont de plus en plus structurés. Par exemple, XML est la norme plus connue et plus utilisée pour la représentation de documents structurés. Ce type des documents comprend des informations complémentaires sur l'organisation du contenu représentées par différents éléments comme les titres, les sections, les légendes etc. Pour tenir compte des informations stockées dans la structure logique, nous proposons une approche de représentation des documents structurés basée à la fois sur la structure logique du document et son contenu textuel. Notre approche étend le modèle traditionnel de représentation du document appelé modèle vectoriel. Nous avons essayé d'utiliser d'information structurelle dans toutes les phases de la représentation du document: -procédure d'extraction de caractéristiques, -La sélection des caractéristiques, -Pondération des caractéristiques. Notre deuxième contribution concerne d’appliquer notre approche générique à un domaine réel : classification des documents techniques. Nous désirons mettre en œuvre notre proposition sur une collection de documents techniques sauvegardés électroniquement dans la société CONTINEW spécialisée dans l'audit de documents techniques. Ces documents sont en format représentations où la structure logique est non accessible. Nous proposons une solution d’interprétation de documents pour détecter la structure logique des documents à partir de leur présentation physique. Ainsi une collection hétérogène en différents formats de stockage est transformée en une collection homogène de documents XML contenant le même schéma logique. Cette contribution est basée sur un apprentissage supervisé. En conclusion, notre proposition prend en charge l'ensemble de flux de traitements des documents partant du format original jusqu’à la détermination de la ses classe Dans notre système l’algorithme de classification utilisé est SVM. / Rapid improvement in the number of documents stored electronically presents a challenge for automatic classification of documents. Traditional classification systems consider documents as a plain text; however documents are becoming more and more structured. For example, XML is the most known and used standard for structured document representation. These documents include supplementary information on content organization represented by different elements such as title, section, caption etc. We propose an approach on structured document classification based on both document logical structure and its content in order to take into account the information present in logical structure. Our approach extends the traditional document representation model called Vector Space Model (VSM). We have tried to integrate structural information in all phases of document representation construction: -Feature extraction procedure, -Feature selection, -Feature weighting. Our second contribution concerns to apply our generic approach to a real domain of technical documentation. We desire to use our proposition for classifying technical documents electronically saved in CONTINEW; society specialized in technical document audit. These documents are in legacy format in which logical structure is inaccessible. Then we propose an approach for document understanding in order to extract documents logical structure from their presentation layout. Thus a collection of heterogeneous documents in different physical presentations and formats is transformed to a homogenous XML collection sharing the same logical structure. Our contribution is based on learning approach where each logical element is described by its physical characteristics. Therefore, our proposal supports whole document transformation workflow from document’s original format to being classified. In our system SVM has been used as classification algorithm.