La synapse est un assemblage macromoléculaire dynamique : les protéines synaptiques sont constamment et rapidement échangées par un mouvement diffusif entre l'assemblage synaptique et la région extrasynaptique, alors que l'assemblage reste stable. Par ailleurs, dans le compartiment présynaptique, les cycles d'endo- et d'exocytose des vésicules synaptiques imposent une réorgani- sation dynamique de la membrane plasmique. La syntaxin1A est une protéine membranaire impliquée dans l'exocytose. Quelles sont les caractéristiques de la diffusion latérale de la syntaxin et ses implications pour la transmission sy- naptique ? Nous avons étudié la diffusion latérale de la syntaxin à l'échelle de la popu- lation (méthode de retour de fluorescence après photoblanchiment, FRAP) et à l'échelle de la molécule individuelle (suivi de particule unique, SPT). Nous avons montré que la syntaxin diffuse rapidement dans la membrane plasmique et présente des périodes d'immobilisation transitoire, qui reflètent des inter- actions moléculaires impliquées dans la formation du complexe exocytotique. Enfin, nous avons construit un modèle computationnel qui réconcilie les des- criptions de la diffusion latérale de la syntaxin à l'échelle de la population et de la molécule individuelle. Ce modèle a permis de caractériser les cinétiques des interactions entre la syntaxin et ses partenaires, qui conduisent à sa stabilisa- tion à la synapse.

En mécanique quantique, toute mesure est responsable d'une action en retour sur le système mesuré, qui limite en général la sensibilité de la mesure. Il en est ainsi dans les mesures interférométriques, où les miroirs de l'interféromètre sont susceptibles de se déplacer sous l'effet de la pression de radiation exercée par la lumière. Nous présentons une expérience visant à mettre en évidence ces limites, basée sur la détection ultra-sensible des déplacements d'un miroir mobile inséré dans une cavité Fabry-Perot de très grande finesse. Grâce aux améliorations que nous avons apportées à ce dispositif, nous avons observé des corrélations entre un bruit classique d'intensité et la phase de faisceaux lumineux, induites par couplage optomécanique avec le miroir mobile. Nous décrivons les conditions expérimentales nécessaires pour prolonger ces expériences au niveau quantique, afin d'observer les corrélations optomécaniques produites par les fluctuations quantiques de la pression de radiation, mais aussi pour réaliser une mesure quantique non destructive de la lumière par des moyens purement mécaniques. Nous présentons également plusieurs conséquences de la pression de radiation que notre montage nous a permis de mettre en évidence : annulation de l'action en retour dans les mesures de longueur ou de force, refroidissement laser du miroir dans une cavité désaccordée, et enfin un effet dynamique de l'action en retour qui conduit à l'amplification d'un signal par la mise en mouvement du miroir. Cet effet, prédit dans le cadre de la détection interférométrique des ondes gravitationnelles, devrait permettre d'améliorer la sensibilité au-delà de la limite quantique standard, qui devrait être atteinte dans les antennes gravitationnelles de seconde génération.

Les travaux de recherche exposés dans ce mémoire sont relatifs à l'élaboration d'une méthode d'intégration de la santé-sécurité à la conception des produits. L'intégration de la santé sécurité dans la conception est aujourd'hui considérée comme un processus séquentiel. Ce type d'approche ne permet pas d'atteindre les résultats escomptés en termes d'amélioration de la sécurité. La méthode proposée consiste à prendre en compte celle-ci dès les premières phases de conceptualisation du produit. Nous avons proposé trois principes fondamentaux régissant la conception sécuritaire. Elle est basée sur les méthodes de conception systématique et axiomatique et permet trois cas d'emploi. Nous proposons ainsi, un processus du risque évoluant simultanément avec un processus de conception. Ce processus des risques est constitué de six contextes, exprimant chacun un nouveau point de vue des risques. Cette méthode, baptisée IRAD permet au concepteur d'exprimer les exigences de sécurité d'une part, à partir de l'analyse structurée du retour d'expérience (cas d'emploi 1) et d'autre part, à partir de l'analyse systématique des risques liés aux choix technologiques effectués au cours de la conception (cas d'emploi 2). Suite à cette démarche, le cahier des charges du produit s'avère évolutif et dépendant du développement du produit. La conception de produits sécuritaires s'effectue alors à travers l'intégration des exigences de sécurité dans la synthèse des solutions (cas d'emploi 3). Les exigences de sécurité découlant de la mise en oeuvre de la méthode se présentent sous forme d'équations d'optimisation. L'applicabilité de la méthode IRAD a été enfin démontrée sur le cas des liaisons tracteur-outils.

La crise du modèle fordiste d'emploi et de protection sociale au début des années 80 a induit une redéfinition des fonctions de la protection sociale qui est passée d'une vocation redistributive à un objectif de réinsertion professionnelle. Basés sur le principe d'aide au revenu, les systèmes sociaux européens se sont alors orientés vers la réintégration en emploi des sans emploi. La protection sociale devient ainsi un instrument au service de l'emploi et du marché du travail. Cette évolution commune des systèmes vers l'application des principes d'une protection sociale plus active ne s'est pas traduite de la même façon dans chaque pays de l'UE : s'il y a bien eu convergence des modèles, celle-ci ne s'est pas fondamentalement accompagnée d'une remise en cause des principes culturels et des fondements historiques et institutionnels propres à chaque système. Ce changement de logique s'est toutefois accompagné d'un renforcement des contraintes pesant sur les sans emploi : les prestations sociales sont en effet de plus en plus versées sous condition de respect d'une obligation de recherche active d'un travail et d'acceptation d'un emploi. L'affaiblissement de la fonction d'aide au revenu au profit d'une fonction de réintégration dans l'emploi se traduit donc par un glissement des systèmes de protection sociale vers le modèle du workfare anglo-américain.

Après la transmission de l'image et du son à travers les réseaux télécoms, il était logique de s'intéresser à la transmission du geste. Le « toucher 3D » est en train de révolutionner la façon de travailler des utilisateurs de la 3D sur ordinateur. Il permet aux gens de manipuler directement des objets et des données numériques de la même façon que dans la réalité en utilisant leur sens du toucher. Il existe des systèmes à retour d'effort, représentés par des manches munis de moteurs pilotés par des logiciels. Ils renvoient dans la main de l'utilisateur des sensations de forces, de vibrations, ils sont programmables en fonction d'une certaine tâche à effectuer dans le monde virtuel. Lors d'un toucher distant, d'un télégeste, nous sommes confrontés au problème de l'instabilité de la boucle haptique (homme-système à retour d'effort-réseau-retour de la force dans la main du manipulateur). Cette instabilité est provoquée par le retard introduit par la latence incompressible du réseau de télécommunication. Idéalement on désirerait obtenir une réponse instantanée (inférieure à la milliseconde), or l'élaboration d'une telle réponse est irréalisable car elle est non causale. Afin de contrer le retard introduit par le réseau nous avons utilisé des prédicteurs dans le but d'obtenir une réponse simultanée à la sollicitation du manipulateur du système à retour d'effort. Cette amélioration d'ergonomie du télégeste est réalisée grâce à la pertinence statistique du modèle de l'algorithme de prédiction.

Les musiques électroacoustiques sont encore aujourd'hui relativement peu abordées dans les recherches qui visent à retrouver des informations à partir du contenu musical. La plupart des travaux de recherche concernant ces musiques sont centrés sur les outils de composition, la pédagogie et l'analyse musicale. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons aux problématiques scientifiques liées à l'analyse des musiques électroacoustiques. Après avoir replacé ces musiques dans leur contexte historique, une étude des pratiques d'analyse de trois professionnels nous permet d'obtenir des pistes pour l'élaboration d'un système d'analyse. Ainsi, nous proposons un système interactif d'aide à l'analyse des musiques électroacoustiques qui permet de retrouver les différentes instances des objets sonores composant une pièce polyphonique. Le système proposé permet dans un premier temps de réaliser une segmentation afin de dégager les instances initiales des objets sonores principaux. L'utilisateur peut ainsi sélectionner les objets qu'il vise avant de rentrer dans une boucle d'interaction qui utilise l'apprentissage actif et le retour de pertinence fourni par l'utilisateur. Le retour apporté par l'utilisateur est utilisé par le système qui réalise une classification multilabel des différents segments sonores en fonction des objets sonores visés. Une évaluation par simulation utilisateur est réalisée à partir d'un corpus de pièces synthétiques. L'évaluation montre que notre approche permet d'obtenir des résultats satisfaisants en un nombre raisonnable d'interactions.

Quelques systèmes quantiques ouverts sont étudiés par la récente théorie des systèmes dynamiques. Un système est couplé à un réservoir, une équation de Volterra dirige son évolution. La limite faible conduit aux résultats markoviens de Davies introduisant les opérateurs de Davies et de Van Hove, calculés formellement. Le semi-groupe de générateur de Davies agit sur les observables du système. On précise des conditions à la complète positivité satisfaites par les modèles connus. Une méthode explicite résout l'équation maîtresse pour un système, formé d'oscillateurs harmoniques, et donne le retour rapide vers l'équilibre. La formule de Feshbach relie la résolvante projetée du liouvillien au générateur de Davies. Des hypothèses spécifiques d'un champ bosonique génèrent des processus gaussiens stationnaires représentés à l'aide d'un mouvement brownien complexe. L'existence d'une mesure invariante prouve l'évolution markovienne de la matrice de densité du système

Actuellement la nécessité des systèmes d'alimentation d'énergie, capables d'assurer un fonctionnement stable dans des domaines de fonctionnement assez larges avec des bonnes performances dynamiques (rapidité du système, variations limitées de la tension de sortie en réponse aux perturbations de charge ou de tension d'alimentation), devient de plus en plus importante. De ce fait, cette thèse est orientée sur la commande des convertisseurs de puissance DC-DC représentés par des modèles hybrides.En tenant compte de la structure variable de ces systèmes à commutation, un modèle hybride permet de décrire plus précisément le comportement dynamique d'un convertisseur dans son domaine de fonctionnement. Dans cette optique, l'approximation PWA est utilisée afin de modéliser les convertisseurs DC-DC. A partir des modèles hybrides développés, on s'est intéressé à la stabilisation des convertisseurs au moyen des correcteurs à gains commutés élaborés sur la base de fonctions de Lyapunov PWQ, et à l'implantation d'une commande prédictive explicite, en considérant des contraintes sur l'entrée de commande. La méthode de modélisation et les stratégies de commande proposées ont été appliquées sur deux topologies : un convertisseur buck, afin de mieux maîtriser le réglage des correcteurs et un convertisseur flyback avec filtre d'entrée. Cette dernière topologie nous a permis de répondre aux difficultés du point de vue de la commande (comportement à déphasage non-minimal) rencontrées dans la majorité des convertisseurs DC-DC. Les performances des commandes élaborées ont été validées en simulation sur les topologies considérées et expérimentalement sur une maquette du convertisseur buck.

La gestion des crises volcaniques constitue un sujet d'étude marginal, tous domaines de recherche confondus. La complexité des phénomènes volcaniques (aléas multiples, incertitude des prévisions), l'absence de cadre conceptuel et méthodologique établi pour l'étude des crises, les opportunités réduites de vivre des crises volcaniques, et la focalisation des chercheurs en sciences de la Terre sur l'aléa sont autant de raisons qui expliquent ce manque d'engagement. Cette thèse a pour objectif de combler partiellement ces lacunes en capitalisant des analyses sur les modes de gestion des crises. Elle propose ainsi des RETours d'EXpérience sur la gestion de crises éruptives survenues en mai 2006 au Karthala (Grande Comore), et en avril 2007 au Piton de la Fournaise (La Réunion). S'y ajoute un RETEX sur la gestion des lahars consécutifs aux éruptions explosives de 2005 en Grande Comore. Ces cas d'étude reposent sur le vécu direct des crises analysées, puis sur un travail d'enquête auprès des autorités, scientifiques, médias et populations. Ils mettent entre autres en évidence un manque caractérisé de moyens, d'information et de formation de l'ensemble des acteurs sur les deux îles. Les causes profondes des facteurs de dysfonctionnement sont ensuite recherchées. L'analyse révèle le poids des composantes humaines, culturelles, politiques, socioéconomiques et territoriales dans les réponses apportées face aux crises. Enfin, cette thèse propose des outils et des approches pour améliorer la gestion des crises sur les deux îles.

Nous présentons une expérience de mesure optique ultrasensible de petits déplacements d'un miroir. Grâce à l'utilisation d'une cavité Fabry-Perot de très grande finesse, nous avons atteint une sensibilité de 10-20 m.Hz-1/2 sur une plage de plusieurs centaines de kilohertz.<br /><br />Notre montage permet de mener une étude approfondie des sources de bruit dans une mesure optique et des limites de sensibilité associées. Nous nous intéressons en particulier au couplage optomécanique résultant de l'action réciproque entre la lumière et un miroir mobile. Par l'intermédiaire de la force de pression de radiation, les fluctuations quantiques d'intensité du faisceau génèrent un bruit de position supplémentaire du miroir. Ce bruit constitue l'action en retour de la mesure de position et entraîne l'existence de limites quantiques de sensibilité.<br /><br />Parmi les améliorations réalisées sur le montage, nous avons mis en place un système de double injection de faisceaux laser dans la cavité afin d'étudier les effets quantiques du couplage optomécanique. Nous avons mis en évidence une suppression de l'action en retour de la mesure par interférence destructive entre les réponses des deux miroirs formant la cavité. Nous discutons des applications potentielles de cet effet afin d'améliorer la sensibilité des mesures optiques, notamment pour les détecteurs doublement résonnants d'ondes gravitationnelles.