L'objectif de ce travail est d'identifier les paramètres inertiels segmentaires humains, c’est-à-dire la masse, la position du centre de masse et la matrice d’inertie de ces segments. Ces paramètres, au nombre de dix par segment, constituent une donnée d'entrée indispensable aux calculs de dynamique inverse utilisés dans les études de biomécanique. Bien qu'il existe des méthodes pour avoir accès à ces paramètres par le biais de tables anthropométriques ou le calcul des volumes segmentaires, l'identification apparaît nécessaire dès lors que les sujets étudiés sont atypiques (handicapés physiques, femmes enceintes, sportifs présentant des hypertrophies musculaires). L'originalité de ce travail est de proposer une approche mixte dans l'écriture du problème d'identification combinant une formulation vectorielle et matricielle des équations du mouvement d’un système poly-articulé supposé rigide, qui ont déjà été établies au sein de l'équipe dans les travaux de thèse de Tony Monnet. La première permet d’identifier les masses et les centres de masse segmentaires. La deuxième permet d’identifier, elle, les matrices d’inertie segmentaires. Les paramètres d’entrée de cette méthode d’identification sont les matrices rotations segmentaires, leurs dérivées secondes, les accélérations segmentaires, ainsi que le torseur externe. Si ce dernier est directement mesuré par une plateforme de force, les autres grandeurs sont obtenues après des opérations sur la mesure de la cinématique segmentaire du sujet obtenue par un système opto-électronique. Ce système mesurant la cinématique du sujet grâce à des marqueurs cutanés, cette cinématique diffère de la cinématique théorique obtenue si les segments sont rigides, du fait des mouvements des masses molles. Ce travail a donc porté sur le calcul d’une matrice rotation optimale, basée sur une transformation matérielle décrivant le mouvement segmentaire.De plus les mouvements des masses molles ainsi que les instruments de mesure induisent un bruit dans les signaux cinématiques. Du fait de la double dérivation de ces signaux pour le calcul des accélérations segmentaires et des dérivées secondes des matrices rotations, ce bruit devient prépondérant sur le signal porteur. Ce travail a donc également porté sur le filtrage à effectuer pour atténuer ces bruits. Cinq filtres utilisés dans la littérature (filtre de Butterworth, lissage de Savitsky-Golay, moyenne glissante, lissage par spline et analyse spectrale) ont été implémentés et leurs effets sur les paramètres inertiels identifiés ont été comparés. Les résultats montrent que les paramètres identifiés avec la méthode vectorielle ne nécessitent pas de traitement. L’identification des matrices d’inertie nécessite, elle, un traitement et le lissage optimal est obtenu avec le moyenne glissante.Enfin, une modélisation du membre supérieur par une chaîne cinématique a également été implémentée afin de rigidifier la cinématique acquise. Les premiers résultats ne sont pas satisfaisants mais le modèle retenu peut être affiné avant de conclure sur l’intérêt de cette modélisation pour l’identification des paramètres inertiels. Finalement, l’approche mixte développée permet l'identification des dix paramètres inertiels des segments du corps humain. La méthode a été validée en identifiant les paramètres inertiels des segments constituant le membre supérieur de dix huit sujets. Les paramètres obtenus ont ensuite été comparés à ceux issus d’une table anthropométrique. Les résultats montrent que les paramètres identifiés sont très proches de ceux estimés. Cela montre donc que l’identification des paramètres inertiels est fiable et permet d’avoir accès aux paramètres inertiels de sujets atypiques, pour qui les tables anthropométriques ne sont pas disponibles. / The aim of this thesis is the identification of body segment inertial parameters (BSIP), i.e. the segment mass, center of mass location and inertia tensor. Those ten parameters per segment are a mandatory input for inverse kinetics methods which are widely used in biomechanics studies. Despite the fact that methods exist to estimate them from anthropometric tables or segment volumes measurements, identification is useful when subjects are atypical (such as disabled people, pregnant women or athletes with muscular hypertrophies). The originality of this work is to use a mixed approach to write the identification problem, combining a vectorial and a matrix formulations of rigid multi-body motion equations, based on previous work did in the RoBioSS axis by Tony Monnet during his PhD. The first one permit to identify segmental masses and center of mass locations. The second one identifies segmental inertia tensors.Inputs of identification algorithm are rotation matrices, their second derivatives, segmental accelerations, and external torsor. Even though this external torsor is directly measured with a force plate, the others inputs are derived from kinematics measurements performed by an optoelectronical device. This device measures kinematics with skin mounted markers tracked by cameras, and the obtained kinematics deviate from the theoretical kinematics of rigid bodies, because of the soft tissues artefacts. In order to deal with these artefacts an optimal rotation matrix computation, based on material transformation, has been performed.Also, noise appears during measurement because of the soft tissues artefacts and the measure device. When double numerical derivatives are applied, this noise becomes greater than the carrier signal. In order to deal with it, five filters, i.e. Butterworth filter, Savitsky-Golay smoothing, sliding average window, spline smoothing and singular spectrum analysis, taken from literature have been implemented and compared. Results show that BSIP identify from vectorial formulation didn’t need any filtering. On the other hand, inertia tensors identification needed smoothed inputs and the best way to smooth them was the sliding average window.Finally, a kinematic chain model of the upper limb has been implemented to rigidify the kinematics. Preliminary results aren’t satisfying but the chain model can be improved before assuming kinematic chain aren’t well suited to enhance BSIP identification. Ultimately, the developed mixed approach has been validated by upper limb inertial parameters identification of eighteen subjects. Identified inertial parameters have also been compared with ones estimated with an anthropometric table. The conclusion is that the identified parameters were very close to the estimated ones, which shows that identification will be reliable to estimate inertial parameters of atypical subjects for whom anthropometric tables aren’t available.

Cette thèse porte sur l’usage du dictionnaire général français monolingue dans l’enseignement primaire. Cet usage, aujourd’hui banal, est-il ancien ? Depuis quand le dictionnaire a-t-il sa place dans l’enseignement ? Au XXIe siècle, de quels dictionnaires s’agit-il ? Sont-ils couramment consultés par les enseignants et les élèves ? Quel rôle jouent-ils dans l’apprentissage de la langue maternelle ? Quelle place occupent les outils numériques ? Pour tenter de répondre à ces questions, cette étude s’organise en trois parties consacrées, respectivement, à l’institutionnalisation de l’enseignement primaire ; à l’adaptation des premiers dictionnaires à cet enseignement ; à l’usage actuel du dictionnaire à l’école. Ces trois parties sont précédées d’un préambule qui s’attache à la définition du dictionnaire, à son élaboration et à son histoire. Il est toujours tenu compte du contexte historique, sans négliger les rapprochements contemporains, notamment géographiques. La conclusion dresse un bilan des efforts accomplis et ouvre des perspectives. À cette thèse sont jointes plusieurs annexes : textes de lois, listes de dictionnaires chronologiquement ou thématiquement classés, extraits de rapports officiels, tableaux comparatifs.. / This thesis focuses on the use of French general monolingual dictionary in elementary education. How far does this now commonplace practice go back in history? Since when does the dictionary have a place in education? What dictionaries do we refer to in the twenty-first century? Are they commonly consulted by teachers and students? What roles do they play in learning the mother tongue? What is the place of the digital tools? In order to try to provide an answer to these questions, the study is organized into three parts: the institutionalization of elementary education; the adaptation of the first dictionaries to this education; the current use of the dictionary in schools. These three parts are preceded by a preamble defining the dictionary, its production and its history. The historical context has always been taken into account, as have contemporary comparisons, especially geographical. The conclusion gives an evaluation of efforts undertaken so far and offers future perspectives. Several appendices are attached : legislation, lists of dictionaries classified by date or theme, excerpts from official reports, comparative tables..

Cette étude explore l’ensemble des traductions de l’Odyssée d’Homère en langue française depuis la Renaissance jusqu’à nos jours. Elle participe à la constitution d’une histoire des traductions à partir du nouvel outillage technique et conceptuel offert par le numérique, qui permet d’envisager à nouveaux frais l’histoire des traductions d’un texte fondateur de la civilisation occidentale. Notre hypothèse, selon laquelle le tournant dans la manière de traduire Homère s’effectue entre la fin du XVIIIe siècle et le début du XIXe siècle en France, avec les progrès de l’archéologie et de la philologie, a pu être vérifiée tout au long de cette étude, grâce au programme que nous avons construit. Cette étude a donc pu retracer à la fois l’histoire des traductions de l’Odyssée et se rattacher à l’histoire plus large qu’est l’histoire des traductions. Notre étude a aussi pour but de rendre accessibles à tous les résultats que nous avons obtenus. Nous avons numérisé et rassemblé toutes les traductions de l’Odyssée en langue française dans un format XML enrichi. Nous avons traité 26 traductions de l’Odyssée, dont 23 sont intégrales. Hormis les textes sous droits, tous les textes sont en libre accès sous cette forme. L’outil numérique que nous avons créé de toutes pièces n’est pas seulement un instrument destiné à faciliter le travail du chercheur : il permet de trouver des phénomènes qui sont indécelables à l’œil nu, et d’obtenir des résultats qui ne peuvent pas, même avec la plus grande rigueur, être obtenus par un humain. Nous voyons ainsi la double fonction de l’outil informatique, qui sert à la fois d’outil de vérification et de découverte. D’une part, l’outil informatique permet de rendre vérifiable les intuitions de la philologie qui sont opérationnalisées et parfois visualisables de manière pédagogique. D’autre part, des phénomènes inattendus peuvent être rendus visibles par les expériences, comme des inflexions que la longue durée ou la quantité de textes auraient masquées. / This study goes through the whole of the French translations of Homer’s Odyssey from the Renaissance up to the XXth century. It is a further step in the study of the history of translations, based on a new technical and conceptual tool, using a wide range of new techniques in the field of Digital Humanities, which should help us enhance research about such a major text in Western civilization. Our hypothesis is to locate the turning point in the ways to translate Homer at the end of the XVIIIth century in France, with progress made in archeology and philology, a hypothesis that has been verified throughout this study, thanks to the software we made. We have studied both the history of the translations of the Odyssey and a wider history, that is to say, history of translations in general. Our study also aimed at giving access to the wider public to the results we got. We digitized and gathered all the French translations of the Odyssey in an enriched XML format. We have dealt with 26 translations, within which 23 are complete. Except for copyrighted texts, all our texts are open source. The digital tool we made does not only exist to ease the scientific work, but it also allows us to see new phenomena that would be impossible to spot with a human eye, and obtain results that cannot, even with rigorous expertise, be obtained by a human. We see there the double function of a digital tool that can both confirm and help discover. Firstly, the tool can allow us to confirm philological intuitions that can be operationalized and visualized in pedagogical way. On the other hand, unexpected phenomena can be found and visualized, such as changes that might have been hidden due to the wide period studied or the quantity of texts analyzed.

Les travaux de cette thèse portent sur les conséquences du développement du numérique sur la pratique de recherche en SHS au sens large et en histoire en particulier. L'introduction du numérique bouleverse les pratiques de recherche en histoire en mettant à disposition du chercheur un grand volume de sources numérisées ainsi que de nombreux outils d'analyse et d'écriture. Si ces nouveaux moyens de recherche permettent à la discipline d'adopter de nouvelles approches et de renouveler certains points de vue, ils posent également des questions sur les plans méthodologique et épistémologique. Devant ce constat, nous avons choisi d'étudier plus en détail l'impact des outils de recherche d'information, bibliothèques numériques et moteurs de recherche de sources sur l'activité de recherche en histoire. Ces systèmes offrent un accès à un grand volume de documents historiques mais leur fonctionnement repose sur des traitements informatiques pour la plupart invisibles aux yeux des utilisateurs, qui peuvent ainsi s'apparenter à des boîtes noires. L'objectif principal de cette thèse est donc de donner les moyens aux utilisateurs d'observer et de comprendre ces processus dans l'optique de leur permettre d'en intégrer les effets de bord à leur méthodologie. Afin de mieux positionner notre objet d'étude, nous proposons un cadre conceptuel reposant sur la notion de ressource numérique. Ce concept représente les systèmes numériques que nous étudions au sein de leur contexte d'usage, de production et d'exécution, il fait le lien entre des usages attendus par les utilisateurs et des choix méthodologiques ou techniques issus des présupposés de ces concepteurs. Sur la base de ce cadre conceptuel, nous proposons une analyse des bibliothèques numériques et moteurs de recherche de sources en fonction de chacun des contextes. Ainsi, notre étude propose une analyse des usages de ce type de ressource numérique dans le cadre d'une recherche en histoire en adoptant une démarche expérimentale et en produisant des indicateurs de la pratique. Ces indicateurs sont ensuite croisés avec le fonctionnement du système, dans ces contextes de production et d'exécution, pour en révéler les biais méthodologiques. À l'issue de ces analyses, nous proposons un réinvestissement de ces résultats sous la forme d'un outil logiciel dédié à l'enseignement d'une approche critique de la recherche d'information en ligne pour les apprentis historiens. Ces travaux sont évalués par une démarche expérimentale. Elle est construite sur la base d'un prototype d'observation du comportement des utilisateurs en situation de recherche d'information et des outils de démonstration des biais associés au fonctionnement des processus informatiques impliqués lors des phases de production des contenus et d'exécution du système. Ce prototype a fait l'objet de plusieurs phases d'expérimentation liées à son développement, l'évaluation de ces fonctionnalités et de son impact sur la pratique dans un contexte de formation. / The work of this thesis focuses on the consequences of digital technology development on research practice in the humanities in the broad sense and particularly in history. The introduction of digital technology disrupts historical research practices by making available to the researcher a large volume of digitized sources as well as numerous analysis and writing tools. These new capacities of research allow the discipline to adopt new approaches and renew certain points of view, but they also raise methodological and epistemological questions. Given this observation, we have chosen to study in more detail the impact of information retrieval tools, digital libraries and search engines on historical research activity. These systems offer access to a large volume of historical documents but they depend on computer processes that are mostly invisible to users and acting as black boxes. The main objective of this work is to give users the means to observe and understand these processes in order to allow them to integrate their side effects in a suitable methodology. In order to better position our object of study, we propose a conceptual framework based on the notion of digital resource. This concept represents the digital systems that we study within their contexts of use, production and execution. It connects uses expected by users and methodological or technical choices based on the assumptions of system designers. Based on this conceptual framework, we propose an analysis of digital libraries and historical sources search engines according to each context. Thus, our study proposes an analysis of the uses of this type of digital resource within the framework of a research in history. The study adopts an experimental approach and produces indicators of the practice. These indicators are then crossed with the functioning of the system, in its contexts of production and execution, to reveal the potential methodological biases. Following these analyzes, we propose a reinvestment of these results in the form of a software tool dedicated to teaching a critical approach to online information retrieval for student in history. This work is evaluated by an experimental approach. It is built on the basis of a prototype of observation of the behavior of the users when they are looking for information. Our experimental approach is also based on demonstration tools of the biases associated with the functioning of the computer processes involved during the contexts of production and execution. This prototype has been the subject of several experimental phases related to its development, the evaluation of these features and its impact on practice in a training context.

L’objectif de ce travail de recherche est d’explorer comment le personnel enseignant conçoit la planification d’une activité de type Maker à l’école. Plus spécifiquement, nous cherchons à comprendre comment il véhicule les trois éléments associés au mouvement Maker retenus par Martin (2015) à savoir les outils numériques, la communauté et la mentalité du fabricant. Cet auteur juge ces éléments essentiels à la pérennité du mouvement en éducation. Ce mouvement, communément appelé « do-it-yourself », rencontre depuis plusieurs années un engouement sans précédent, notamment auprès du personnel enseignant qui s’imprègne de la philosophie Maker en vue de créer de nouveaux environnements d’apprentissage et préparer l’élève au monde du 21e siècle. La diversité des outils orientés Maker (p. ex. Arduino, Scratch ou l’impression 3D) et leurs facilités d’utilisation ont grandement contribué à cet enthousiasme. Dans notre étude, nous avons mené des entrevues auprès d’enseignantes et d’enseignants des écoles de langue française de l’Ontario, précisément de la région d’Ottawa. Notre étude a permis de révéler trois éléments importants dans la planification d’une activité de type Maker : 1) la création d’un esprit de communauté Maker; 2) l’implantation d’une mentalité Maker par les actes; et 3) l’émergence d’une planification dans l’action.

C’est dans un contexte de pauvreté ou d’exclusion informationnelle, que la diffusion massive des outils informatiques et technologiques dans les bibliothèques de l’enseignement supérieur sénégalais, répond à un urgent besoin de transformation et d’amélioration des modes de fonctionnement et de modernisation des services offerts aux différents publics, notamment les étudiants. Actuellement, dans la quasi-totalité des bibliothèques de recherche et d’étude des universités du Sénégal, se développent des activités de numérisation qui ont culminé avec l’essor de l’Internet. Cette situation a engendré un véritable effet amplificateur des ressources numériques, par la mise en place de moyens de création, un accroissement des accès et le partage de l’information scientifique et technique dans les établissements d’enseignement supérieur. En tant que véritables vecteurs de transformation des usages et des pratiques documentaires des usagers dans les bibliothèques de l’enseignement supérieur du Sénégal, le développement des technologies de l’information et de communication, et la croissance des ressources numériques, vont inévitablement bouleverser les rapports traditionnels des étudiants aux bibliothèques. L’objectif de la présente thèse, est, dès lors, d’étudier la transformation de la professionnalité des bibliothécaires, la culture informationnelle des étudiants, et les usages qu’ils font réellement des ressources numériques, au regard des contextes socioculturel, politique, économique et sociotechnique du Sénégal, dans un contexte de société de l’information en construction. Ainsi, pourrons-nous, à travers cette étude, arriver à faire une analyse prospective consacrée au développement et à l’émergence des bibliothèques. / It is in the context of poverty or information exclusion that the massive dissemination of information and technology tools in Senegalese academic libraries responds to an urgent need for transformation and improvement of operational modes as well as modernization of services for different audiences, in particular students. Currently, in almost all academic and research libraries of Senegal digitization activities that crossed the rise of the Internet are being developed. This has created a real increasing effect of digital resources, by the establishment of means of creation and by expansion of access and of sharing of scientific and technical information in higher education institutions. The development of information technology and communication - the true vectors of documentary practices among Senegalese academic libraries users – together with the growth of digital resources, will inevitably turn the traditional relationship between students and libraries upside down. The objective of this thesis is, therefore, to study the transformation of the librarians’ profession, information culture of students, and their use of digital resources, with regard to sociocultural, political, economic, and sociotechnical contexts of Senegal; and in the context of the information society under construction. Thus, through this study, a prospective analysis devoted to the development and the emergence of libraries can be constructed.

Ce travail a pour objectif de montrer la capacité des simulations numériques à modéliser les phénomènes aux interfaces solides et liquides. Dans le travail sur les interfaces solides, la méthode GCMC a été utilisée pour simuler l'isotherme d'adsorption de !'acétaldéhyde sur la glace dans les conditions de la haute troposphère, puis l'adsorption de composés organiques bi-fonctionnalisés sur la glace a été caractérisée par dynamique moléculaire avec pour objectif d'interpréter des résl1ltats expérimentaux de la littérature. Une partie de ce travail a été consacrée à la circulation du diagramme de phase (p,T) d'aérosols organiques (acide oxalique et malonique) clans les conditions troposphériques afin d'étudier la capacité de ces aérosols à jouer le rôle de noyaux de condensation pour les particules de glace. Le travail sur les interfaces liquides a concerné tout d'abord l'adsorption compétitive de polymères et de smfactants à la surface de l'eau. Il s'appuie sur une description très précise, par simulation, de la structure et de la dynamique de la surface des systèmes considérés. La deuxième partie des travaux sur les interfaces liquides s'est intéressée à la caractérisation du transfert d'ions à travers une interface liquide/liquide par le biais du calcul des variations de l'énergie libre du système au cours du transfc1i. Afin d'obtenir une description très rigoureuse des détails des processus mis enjeu, une méthode spécifique a été développée dans cette thèse pour calculer le profil d'énergie libre en tenant compte directement du caractère très dynamique de l'interface. / This work aims to demonstrate the ability of numerical simulations to mode] solid · and liquid interfaces. In the work on the solid interfaces, the GCMC method was used to sin:rnlatc the ads011Jtion isotherrn of acetaldehyde on ice under the conditions of the ·upper tropospherc and the molecular dynamics method was usecl to characterize the adsorption of difünctionalized organic compounds on ice, aiming at interpreting experimental results. Part of this work was devotcd to the simulation of the phase diagrarn (p, T) of organic aerosols (oxalic acid and malonic) in tropospberic conditions to study the ability of aerosols to act as condensation nuclei for icc particlcs. The work: on liquid interfaces concerned firstly the competitive adsorption of polymcrs and surfactants at the water surface. It is based on a very precise desc1iption, by mnncrical simulation, of the structure émd dynamics cif the surface of the considered systems. The second pari of the work on liquid interfaces bas focused on the characterization of ion transfer across a liquid/liquid interface through the calculations of the free energy variations of the system during the transfo·. To obtain a rigorous desc1iptio11 of the details of the corresponding processes, a specific method was developed in this thesis to calculate the free energy profile while taking into account tbe dynamics of the interface.

La réduction des dimensions des transistors a augmenté la sensibilité des circuits numériques aux variations PVT et, plus récemment, aux effets de vieillissement, notamment BTI et HCI. De larges marges de sécurité sont donc nécessaires pour assurer un fonctionnement correct du circuit, ce qui entraîne une perte d'énergie importante. Les solutions actuelles pour améliorer l'efficacité énergétique sont principalement basées sur des solutions de type «Adaptive Voltage and Frequency Scaling (AVFS)». Cependant, ce type de solution ne peut anticiper les variations avant qu'elles ne se produisent. Cette approche doit donc être amélioré pour traiter les problèmes de fiabilité liés au vieillissement. Cette thèse propose une nouvelle méthodologie pour générer des modèles simplifiés pour estimer la fréquence maximale du circuit Fmax. Un premier modèle est créé pour estimer le délai de propagation du (des) chemin(s) critique(s) en fonction des variations PVT. Les effets BTI et HCI sont ensuite modélisés via une modification des paramètres du premier modèle. Construit à partir des modèles au niveau transistor, le modèle de vieillissement obtenu prend en compte tous les facteurs qui influent sur le vieillissement, à savoir, la topologie des circuits, l'application, la tension et la température. La méthodologie proposée est validée sur deux architectures en technologie 28nm FD-SOI. Les modèles peuvent être alimentés par des moniteurs de température et de tension, ce qui permet une évaluation précise de l'évolution de Fmax. Toutefois, ces moniteurs sont sensibles au vieillissement. Aussi, une méthode de recalibrage pour compenser les effets du vieillissement a été développée pour un moniteur numérique de température et de tension. Des exemples d'applications en ligne sont donnés. Les modèles sont également utilisés pour simuler des circuits complexes sous des variations de vieillissement, par exemple un circuit multi-cœur et un système AVFS. Cela permet d'évaluer différentes stratégies concernant la performance, l'énergie et la fiabilité. / The continuous scaling of transistor dimensions has increased the sensitivity of digital circuits to PVT variations and, more recently, to aging effects such as BTI and HCI. Large voltage guard bands, corresponding to worst-case operation, are thus necessary and leads to a considerable energy loss. Current solutions to increase energy efficiency are mainly based on Adaptive Voltage and Frequency Scaling (AVFS). However, as a reactive solution, it cannot anticipate the variation before it occurs. It has, thus, to be improved for handling long-term reliability issues. This thesis proposes a new methodology to generate simplified but nevertheless accurate models to estimate the circuit maximum operating frequency Fmax. A first model is created for the modelling of the propagation delay of the critical path(s) as a function of PVT variations. Both BTI/HCI effects are then modelled as a shift in the parameters of the first model. Built on the top of device-level models, it takes into account all factors that impact global aging, namely, circuit topology, workload, voltage and temperature variations. The proposed modelling approach is evaluated on two architectures implemented in 28nm FD-SOI technology. The models can be fed by temperature and voltage monitors. This allows an accurate assessment of the circuit Fmax evolution during its operation. However, these monitors are prone to aging. Therefore, an aging-aware recalibration method has been developed for a particular V T monitor. Examples of on-line applications are given. Finally, the models are used to simulate complex circuits under aging variations such a multi-core circuit and an AVFS system. This allows the evaluation of different strategies regarding performance, energy and reliability.

Ce travail de thèse porte sur une catégorie de matériaux actifs dénommés Elastomères Magnéto-Rhéologiques (EMR). Ces derniers sont composés de particules micrométriques et magnétisables imprégnées dans une matrice élastomère isolante. Il est possible de modifier les propriétés mécaniques de tels matériaux en les soumettant à un champ magnétique externe. Avec pour objectif d’aboutir à une caractérisation couplée (magnéto-mécanique) du comportement des EMRs en grandes déformations et en présence de champs magnétiques élevés, ce travail propose une approche à la fois expérimentale, théorique et numérique.La première partie de ce travail s’intéresse à des aspects expérimentaux où l’influence de la microstructure (isotrope et transverse isotrope) et l’influence de la fraction volumique de particules sont étudiées. Un échantillon dédié est développé afin d’obtenir simultanément des champs mécaniques et magnétiques les plus homogènes possibles dans celui-ci lors d’une caractérisation couplée. La question de l’adhésion interfaciale entre les particules de fer doux et la matrice en silicone est également traitée et il est montré qu’un traitement chimique des particules est nécessaire afin d’éviter toute décohésion avec la matrice lorsque le matériau est soumis à un champ magnétique externe. Avant d’analyser les données obtenues, le dispositif expérimental permettant d’obtenir de manière simultanée une mesure du champ de déformation en trois dimensions et une mesure des champs magnétiques internes, est décrit. Malgré l’ensemble des difficultés expérimentales en grande partie dûes à des phénomènes d’instabilité qui sont omniprésents chez les EMRs, de nombreuses données sont collectées et serviront à la calibration des lois de comportement.La seconde partie de cette thèse couvre la modélisation couplée magnéto-mécanique des EMRs en s’appuyant sur le cadre théorique général des solides magnéto-élastiques proposé par Kankanala, Triantafyllidis et Danas (2004, 2012, 2014). En particulier, la méthode énergétique (qui s’appuie sur l’utilisation d’une fonction d’énergie libre) est préférée et des formulations variationnelles équivalentes (qui diffèrent entre elles simplement par le choix de la variable magnétique indépendante utilisée pour décrire le problème : B, H ou M) sont proposées et implémentées dans des codes numériques 3D s’appuyant sur la méthode des éléments finis. Ces outils numériques sont combinés à la méthode de minimisation des moindres carrés afin d’obtenir l’ensemble des paramètres matériaux du modèle de comportement des EMRs. L’utilisation de simulations numériques est nécessaire car une approche purement analytique ne permettrait pas de modéliser « l’effet de forme » observé expérimentalement. En effet, il est primordial de modéliser ce dernier car dans le cas contraire les paramètres identifiés dépendraient de la forme de l’échantillon expérimental et ne décriraient pas uniquement le matériau.La troisième partie de cette étude décrit en détail l’implémentation numérique des différentes formulations variationnelles proposées précédemment. Dans chacun des cas, il est prouvé que l’utilisation d’éléments isoparamétriques est bien adaptée. De nombreuses difficultés numériques ont été observées dans le cas des formulations variationnelles utilisant le champ de déplacement et le potentiel vecteur magnétique comme variables indépendantes. L’ensemble de ces difficultés (comme par exemple la minimisation de l’énergie potentielle sous la contrainte imposée par la jauge de Coulomb) est surmonté dans ce travail. Avant de décrire les différents problèmes tests utilisés pour s’assurer de la validité et de la précision des codes numériques, les différentes étapes nécessaires à la simulation d’un problème aux limites sont expliquées. Plus précisément, les questions liées aux spécificités des conditions aux limites à appliquer sur le potentiel vecteur magnétique ou encore aux conditions de symétries, sont traitées. / In this thesis, we study a class of “active materials” called Magnetorheological elastomers (MRE) which are ferromagnetic impregnated rubbers whose mechanical properties are altered by the application of external magnetic fields. With the purpose of characterizing the behavior of MREs up to large strains and high magnetic fields, this work brings a completely novel experimental, theoretical and numerical approach.The first part of this study focuses on an experimental investigation of MRE where multiple microstructures (isotropic and transversely isotropic materials) and multiple particles’ volume fraction are tested. A special sample geometry is designed in order to increase the uniformity of internal magnetic and mechanical fields measured during coupled-field experiments. The interfacial adhesion between the iron fillers and the silicone matrix is investigated and we show that when specimens are subjected to external magnetic fields, a silane primer treatment of the particles is needed to prevent debonding at the interface particle/matrix. Then, we present the magneto-mechanical testing setup that allows simultaneous 3D mechanical and magnetic measurements before discussing the results. Even if is found that instabilities are ubiquitous in MREs, lots of useful data are collected and will be used to compute the parameters proposed in the material model.The second part of the thesis is dedicated to the modeling of isotropic MREs. The continuum description proposed by Kankanala, Triantafyllidis and Danas (2004, 2012, 2014) to derive constitutive laws that account for finite strains is used and, in particular, the energetic approach (that requires an energy density function) is chosen. Multiple equivalent variational formulation alternatives (based on different choices of the independent magnetic variable used in the energy function: B, H or M) are given and implemented into 3D finite element (FEM) codes. Based on the use of FEM simulation in combination with least square optimization methods, the previously collected experimental data are fitted and all three energy functions ψB , ψH and ψM are computed. The obtained material model proves to have excellent predictive capabilities when compared to other experiments not used in the fitting process. The use of numerical tools is necessary to make sure that the calculated material parameters are not influenced by the shape of experimental specimens.The last part of this work details the numerical implementation of the different variational formulations. For each one of them, it is found that isoparametric elements are well suited to simulate coupled magneto-mechanical boundary value problems. We show that special care is needed when implementing variational formulations using the displacement vector and the magnetic vector potential as independent variables. Indeed, ensuring the uniqueness of the vector potential requires to numerically enforce the Coulomb gauge, which leads to numerical complications that are addressed in this thesis. Before describing the different patch tests that have been considered to validate the numerical codes, we show which are the valid boundary conditions for the magnetic vector potential and how to use the symmetry properties of a given boundary value problem to reduce its complexity and the computational resources needed to solve it.

L’avènement des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC) représente une véritable opportunité dans la diffusion des ressources numériques et des connaissances pour tous. De nombreux résultats ont déjà été obtenus dans le cadre de l’étude de plates-formes informatiques numériques. Elles visent essentiellement à faciliter la mise à disposition des contenus numériques, accompagner l’utilisateur en lui offrant des modalités d’interaction avec le système et dans un contexte de formation, valider les connaissances acquises. Le déploiement large et massif des systèmes d’information de gestion de contenus numériques constitue une première génération d’outils de gestion. Dans ce cadre, des travaux de thèse ont été réalisés au sein du laboratoire L3I dans l’objectif de permettre à ces environnements de gérer efficacement l’interactivité avec leurs utilisateurs et d’adapter leurs exécutions en fonction des profils et du contexte de leurs utilisateurs. Certains résultats de ces travaux ont été mis en œuvre sur la plate-forme POLARIS du laboratoire. Ce contexte a créé un climat qui favorise la production massive et hétérogène de documents numériques dont la gestion (la conception, l’organisation, la sélection et l’usage) pose de nouveaux problèmes. L’objectif général de la thèse consiste à proposer des solutions permettant aux utilisateurs des applications interactives, de gérer leurs documents numériques afin d’éviter qu’ils ne soient submergés par l’immense quantité de documents qu’ils produisent et utilisent quotidiennement. En effet, pour mieux gérer ces documents, nous les encapsulons dans des structures complexes que nous appelons « ressources numériques ». Cela nous permet de mettre en œuvre nos mécanismes d’adaptation : pré-sélectionner les ressources numériques les plus adaptées aux activités de l’utilisateur et adapter les ressources numériques sélectionnées en fonction des caractéristiques de l’utilisateur et de son activité. Les contributions des travaux réalisés dans cette thèse se décrivent sur quatre niveaux. Premièrement, nous proposons un modèle de représentation des données qui caractérisent un utilisateur dans un système de gestion de ressources numériques. Deuxièmement, nous proposons des algorithmes et des mécanismes pour permettre à un utilisateur de sélectionner les ressources numériques pertinentes lors de la réalisation d’une activité. Les mécanismes de sélection proposés permettent une gestion consolidée des ressources numériques, parce qu’ils tiennent compte de la cohérence entre les ressources de l’activité afin de permettre une meilleure utilisation et maintenir une exécution cohérente de son activité. Troisièmement, nous proposons un modèle de ressources numériques qui s’adapte en fonction des caractéristiques de l’utilisateur et de l’activité. Quatrièmement, nous proposons un modèle d’architecture logicielle pour la conception d’une application interactive à exécution adaptative centrée sur la gestion des ressources numériques. Pour expérimenter et valider nos propositions, nous avons développé un prototype logiciel d’une plate-forme pour la gestion personnalisée et collaborative de ressources numériques dédié aux chercheurs appelé PRISE (PeRsonal Interactive Research Smart Environment). / The emergence of Information and Communication Technology (ICT) represents a real opportunity for spreading digital resources and knowledge for all. Many results have already been achieved through the study of digital computing environments. They primarily aim at facilitating the provision of digital content, supporting users by ensuring interaction means with the system, and validating the knowledge acquired. The broad and massive deployment of digital content management information systems has left its mark as first generation of digital document management tools. In this context, PhD thesis researches have been carried out in the laboratory L3i to enable these environments to manage interactivity with their users and adapt their performances to users’ profiles and usage contexts. Some results of these works have been implemented within the laboratory platform called POLARIS. This latter has created a climate that fosters the production of massive heterogeneous digital resources which their management (organization, selection, and use) raises new challenges. The main aim of the thesis is to propose solutions that enable users of interactive applications to manage their digital documents in such a way that they are not overwhelmed by the large amount of material they produce and use everyday. In other terms, to better manage these documents, we encapsulate them in complex structures named digital resources. That allows us to implement our adaptation mechanisms : to pre-select the most relevant digital resources to the user’s activities and adapt the selected digital resources to both user and activity characteristics.The contributions of our thesis can be described in four levels. First of all, we propose a data representation model that characterizes a user in a digital resources management system. Secondly, we propose algorithms and mechanisms to enable a user to select relevant digital resources when performing an activity. Selection mechanisms we proposed allow consolidated management of digital resources, since they take into account the consistency among the resources being used in a given activity to enable better use and maintain coherent execution of the activity. Thirdly, we propose a model for digital resources that adapts itself based on both user and activity characteristics. Finally, we propose a software architecture model for the design of an interactive application with adaptive execution centered on digital resource management. To experiment and validate our proposals, we developed a prototype of a platform for personalized and collaborative management of digital resources dedicated to researchers called PRISE (PeRsonal Interactive Research Smart Environment).