Ce travail porte sur la résolution exacte d'un problème d'optimisation combinatoire multi-objectif. Nous cherchons d'une part à confirmer l'efficacité de l'algorithme dit en deux phases, et d'autre part à poser une généralisation des procédures de séparation et évaluation, populaires dans le cadre mono-objectif mais presque absentes en multi-objectif. Notre étude s'appuie sur le problème multi-objectif de sac à dos unidimensionnel en variables binaires. Ce dernier est un classique de l'optimisation combinatoire, présent comme sous problème dans de nombreux problèmes d'optimisation. La première partie de nos travaux porte sur un pré-traitement permettant de réduire la taille d'instances de ce problème. Nous mettons en évidence plusieurs propriétés permettant de déterminer a priori une partie de la structure de toutes les solutions efficaces. Nous nous attachons ensuite à décrire une procédure performante de type deux phases pour ce problème, tout d'abord dans le cas bi-objectif. Nous étendons ensuite cette procédure pour des instances ayant trois objectifs ou plus. Les résultats obtenus sont comparés aux meilleurs algorithmes existants pour ce problème et confirment l'efficacité de l'approche en deux phases. La dernière partie de notre travail concerne la généralisation au cas multi-objectif d'une procédure de séparation et évaluation. Nous identifions plusieurs difficultés auxquelles nous répondons en proposant deux nouvelles procédures. Les expérimentations numériques indiquent que ces dernières permettent de résoudre des instances en des temps raisonnables, bien qu'elles n'atteignent pas les performances d'une procédure de type deux phases.

Durant ces dernières années, les problèmes liés à l'amélioration de la qualité des systèmes éducatifs mondiaux préoccupent bon nombre de partenaires impliqués directement ou indirectement dans le domaine de l'enseignement. Le Rwanda, après le génocide de 1994, n'a pas échappé à une série de difficultés de retisser l'univers pédagogique. C'est dans ce contexte que nous avons voulu examiner la situation-problème d'apprentissage du français langue étrangère aux étudiants anglophones de l'Ecole Pratique des Langues Modernes (EPLM) qui fonctionne au sein de l'Université Nationale du Rwanda (UNR). Le thème abordé est intitulé : « Evaluation critériée et approche par intégration des compétences de base scripturales en français langue étrangère ». 72 sujets ont été tirés au hasard d'une population de référence estimée à 129 étudiants anglophones. La taille de l'échantillon représente 55.8% de l'univers de référence. Cet échantillon a été distribué aléatoirement dans un plan expérimental constitué de deux groupes expérimental (GE) et contrôle (GC). La condition expérimentale était basée sur la pratique de l'approche par intégration des compétences de base scripturales en français langue étrangère et la condition contrôle sur celle de la pédagogie traditionnelle. Notre hypothèse supposait la supériorité du niveau de maîtrise des performances scripturales du groupe expérimental à celui du groupe contrôle. La validation des résultats empiriques a été assurée par une série de procédures d'analyse statistique. Nous avons vérifié successivement le degré de fiabilité entre les scores des deux correcteurs indépendants au moyen de l'analyse statistique (1) du coefficient d'accords interjuges K de Cohen (1960), (2) du coefficient de corrélation r et (3) du coefficient de détermination R2 de Pearson. Toutes ces vérifications ont attesté le degré de fiabilité très significatif entre les scores des deux groupes indépendants. Le degré de fiabilité des résultats interjuges nous a permis d'appliquer le test d'hypothèse de Student pour échantillons indépendants sur les moyennes des deux groupes au prétest et au post-test. En définitive, nos résultats confirment l'effet supérieur de la pédagogie de l'intégration des compétences de base (Roegiers et De Ketele, 2000 ; Roegiers, 2005 ; De Ketele et Gérard, 2005 ; Tardif, 2006) à celui de la pédagogie plus transmissive des connaissances. Le groupe expérimental qui a été initié à l'approche par intégration des compétences de base du savoir-résumer en FLE a enregistré un taux de réussite de 66.7% contre un taux de réussite de 36.1% observé chez des sujets du groupe contrôle ayant suivi des activités d'apprentissage centrées sur la pédagogie de transmission des connaissances rédactionnelles. Bien plus, la méthode d'apprentissage intégrative des savoirs appris a enregistré un gain moyen d'apprentissage de 4.38 points sur 20 points qui s'avère légèrement supérieur au gain moyen d'apprentissage reconnu à l'échelle internationale selon la pratique pédagogique conçue en termes d'approche par compétences de base (Aden et Roegiers, 2003). / The purpose of this study is to compare the effects of the approach through the skills to those resulting from the traditional pedagogy in a learning situation of French as a foreign language (FLE). After the experimental processing and the statistical analysis of the results emerging from the experimental group and the control group, it appears that the approach through the basic skills produces more significant effects (66.7%) than those emerging from the transmission of knowledges pedagogy (36.1%) in writing production of the text summarizing.

Le changement climatique a pris une place considérable en constante augmentation dans l'actualité politique et médiatique, et contribue puissamment à reconfigurer le social et le politique. Décrit comme radicalement global, parce que les gaz à effet de serre émis dans une partie du monde affectent toute la planète, indétectable et ingérable sans l'appui des sciences naturelles, économiques et sociales, le changement climatique pose des questions fondamentales sur l'articulation des échelles et les relations sciences-politiques. Cette thèse s'intéresse à la façon dont le climat a été problématisé et " mis en politique " dans quatre contextes différents : au niveau global, c'est-à-dire dans le cadre des négociations onusiennes, à l'échelle européenne, en France et en Allemagne. En combinant des approches et outils de la sociologie des problèmes publics, des sciences politiques, et de l'étude des sciences et techniques, et en adoptant un regard à la fois historique et comparatif, elle s'attache à montrer comment le changement climatique a émergé comme thématique dans les contextes analysés, et comment des interprétations spécifiques du problème se sont imposées. Ces interprétations émergent de l'expertise scientifique et technique, mais aussi de l'interaction et de la compétition entre différents acteurs, qui essaient d'imposer leur vision du problème, et promouvoir des mesures spécifiques pour y faire face.

Avec la sévérisation des réglementations environnementales sur les émissions polluantes (normes Euro) des moteurs d'automobiles, la nécessité de maitriser les phénomènes de combustion a motivé le développement de la simulation numérique comme outil d'aide à la conception. Tenant compte de la complexité des phénomènes à modéliser, et de l'antagonisme des objectifs à optimiser, l'optimisation évolutionnaire multi-objectif semble être la mieux adaptée pour résoudre ce type de problèmes. Cependant, l'inconvénient principal de cette approche reste le coût très élevé en termes de nombre d'évaluations qui peut devenir très contraignant dans le contexte des optimisations réelles caractérisées par des évaluations très coûteuseL'objectif principal de ce travail de thèse est de réduire le coût global des optimisations du monde réel, en explorant la parallélisation des algorithmes évolutionnaires multi-objectifs, et en utilisant les techniques de réduction du nombre d'évaluations (méta-modèles).Motivés par le phénomène d'hétérogénéité des coûts des évaluations, nous nous proposons d'étudier les schémas d'évolution stationnaires asynchrones dans une configuration parallèle de type " maître-esclave ". Ces schémas permettent une utilisation plus efficace des processeurs sur la grille de calcul, et par conséquent de réduire le coût global de l'optimisation.Ce problème a été attaqué dans un premier temps d'un point de vue algorithmique, à travers une adaptation artificielle des algorithmes évolutionnaires multi-objectifs au contexte des optimisations réelles caractérisées par un coût d'évaluation hétérogène. Dans un deuxième temps, les approches développées et validées dans la première partie sur des problèmes analytiques, ont été appliquées sur la problématique de la combustion Diesel qui représente le contexte industriel de cette thèse. Dans ce cadre, deux types de modélisations ont été utilisés: la modélisation phénoménologique 0D et la modélisation multidimensionnelle 3D. La modélisation 0D a permis par son temps de retour raisonnable (quelques heures par évaluation) de comparer l'approche stationnaire asynchrone avec celle de l'état de l'art en réalisant deux optimisations distinctes. Un gain de l'ordre de 42 % a été réalisé avec l'approche stationnaire asynchrone. Compte tenu du temps de retour très coûteux de la modélisation complète 3D (quelques jours par évaluation), l'approche asynchrone stationnaire déjà validée a été directement appliquée. L'analyse physique des résultats a permis de dégager un concept intéressant de bol de combustion permettant de réaliser un gain en termes d'émissions polluantes.

Enjeux :<br />Le pétrole ne se manifeste à distance par aucune propriété physique permettant sa découverte. C'est pourquoi<br />l'exploration pétrolière consiste à imager par la méthode sismique les pièges susceptibles d'en contenir. Le but de la<br />migration, ou rétropropagation numérique des enregistrements sismiques, est de former une image des structures<br />géologiques en replaçant en profondeur les réflecteurs qui ont causé les échos enregistrés. Les variations de la<br />vitesse de propagation des ondes, de 1500 m/s dans l'eau à 6000 m/s et plus dans les roches sédimentaires<br />compactes, rendent cette tâche critique car un modèle de vitesse erroné donne une image très distordue. Le coût<br />énorme des forages effectués sur des structures fausses impose l'obtention d'images précises du sous-sol et donc la<br />détermination du champ des vitesses sismiques, surtout en contexte de piémonts lorsque les images sont peu<br />lisibles.<br />Positionnement du sujet :<br />Toutes les méthodes de détermination des vitesses exploitent la redondance des données sismiques : chaque portion<br />de réflecteur renvoie plusieurs échos correspondant à des couples source-récepteur dont le déport, la distance de la<br />source au récepteur, diffère. Certaines méthodes telles que la tomographie fonctionnent bien lorsque les structures<br />géologiques sont assez simples pour que les réflexions soient bien reconnaissables sur l'ensemble des<br />enregistrements, mais ce n'est pas le cas dans les piémonts. Nous avons donc choisi la migration itérative, dont le<br />principe est que, la Terre étant unique, les images obtenues avec les différents déports doivent être superposables.<br />Ce critère ne suffisant généralement pas à déterminer les vitesses correctes, il est nécessaire d'introduire des<br />informations géologiques. Pour l'optimisation du champ des vitesses, les méthodes de gradient étant<br />d'implémentation fort lourde, nous avons choisi un algorithme évolutionnaire pour sa simplicité, son adaptabilité, et<br />surtout son automaticité. De plus, la diversité de la population optimale donne une idée de l'incertitude qui entache<br />le résultat.<br />Résultats :<br />Parmi tous les champs de vitesses possibles, bien peu ont une géométrie géologiquement acceptables, d'où l'idée de<br />ne manipuler que des modèles satisfaisant au critère de coupe équilibrée. Une coupe est équilibrée lorsqu'elle est<br />compatible avec les hypothèses de conservation des épaisseurs et des longueurs mesurées le long des couches.<br />Dans une première partie, nous avons montré que l'on pouvait non seulement générer des modèles<br />géométriquement plausibles, mais aussi les optimiser relativement à des données de pendage de couches ou de<br />position de chevauchements disponibles à l'affleurement ou dans des puits. La seconde partie concernant<br />l'optimisation des vitesses n'a pu être reliée à la première. Dans cette seconde partie, nous avons représenté le<br />champ de vitesses par des grilles. Par le choix d'un algorithme évolutionnaire multi objectif, nous avons pu faire<br />coopérer efficacement les critères de semblance et de semblance différentielle qui, tous deux, mesurent l'invariance<br />de l'image migrée quant au déport. Nous avons amélioré le réalisme des solutions en les lissant dans la direction du<br />pendage. Enfin, nous avons extrait, des écarts à cette invariance, des corrections des grilles de vitesse qui<br />accélèrent notablement la convergence. Les résultats obtenus sur les données Marmousi, un cas synthétique<br />réaliste, sont satisfaisants. Sur les données réelles de Mer du Nord, le dôme de sel reste un problème non résolu par<br />les méthodes automatiques, mais ses environs sont bien imagés.<br />Transfert des résultats vers l'industrie :<br />Le principal intérêt de la méthode développée est son automaticité et sa souplesse. Son créneau est le dégrossisage<br />rapide de problèmes difficiles, avant qu'un interprétateur ne reprenne la main avec des méthodes interactives plus<br />poussées, mais aussi plus exigeantes en expérience et plus consommatrices de temps humain.

Afin de répondre à la problématique de la régulation multi-objectif et multi-mode des carrefours à feux, nous proposons trois modèles de programmation linéaire mixte en nombres entiers constituant les moteurs d'un système de régulation pleinement adaptatif, ainsi que deux procédures interactives d'optimisation multi-objectif permettant d'adapter itérativement une "politique de régulation" à la situation de trafic. Les critères pris en compte, tous à minimiser, sont le temps d'attente et le nombre d'arrêts des véhicules particuliers, et un critère dédié aux transports en commun permettant de fixer un temps d'attente souhaité pour chaque bus. Des expérimentations ont montré qu'un des trois modèles, dit hybride, se démarque positivement des deux autres. Ce modèle a alors été mis en œuvre avec une des deux procédures interactives, permettant de contrôler un trafic simulé sur une période d'une heure dans différents scénarios types, et comparé à un système de régulation semi-adaptatif.

L'optimisation multi-objectif concerne la résolution de problèmes pour lesquels plusieurs objectifs (ou critères) contradictoires sont pris en compte. Contrairement aux problèmes d'optimisation ayant un seul objectif, un problème multi-objectif ne possède pas une valeur optimale unique mais plutôt un ensemble de points appelés "ensemble non dominé". Les bornes inférieures et supérieures d'un problème multi-objectif peuvent être également décrites par des ensembles. Dans la pratique, les variables utilisées en optimisation multiobjectif représentent souvent des objets non fractionnables et on parle alors de problèmes multi-objectif en nombres entiers. Afin d'obtenir de meilleures bornes qui peuvent être utilisées dans la conception de méthodes exactes, certains problèmes sont formulés avec un nombre exponentiel de variables de décision et ces problèmes sont résolus par la méthode de génération de colonnes. Les travaux de cette thèse visent à contribuer à l'étude de l'utilisation de la génération de colonnes en programmation linéaires en nombres entiers multi-objectif. Pour cela nous étudions un problème de tournées de véhicules bi-objectif qui peut être considéré comme une généralisation de plusieurs autres problèmes de tournées de véhicules. Nous proposons des formulations mathématiques pour ce problème et des techniques pour accélérer le calcul des bornes inférieures par génération de colonnes. Les sous-problèmes qui doivent être résolus pour le calcul des bornes inférieures ont une structure similaire. Nous exploitons cette caractéristique pour traiter simultanément certains sous-problèmes plutôt qu'indépendamment.

Cette thèse porte sur le développement de modèles mathématiques et d’algorithmes d’optimisation pour la conception de chaînes logistiques durables. Nous proposons des modèles mono-périodiques, multi-produits et multi-modes de transport à quatre niveaux (fournisseurs, unités de production, entrepôts et clients) couvrant les piliers économique et environnemental du développement durable. Les variables de décision concernent la localisation des sites logistiques intermédiaires (unités de production et entrepôts), les choix de technologie et de mode de transport, et la détermination des flux de produits. Un premier modèle est basé uniquement sur la minimisation des coûts totaux. Ce modèle est étendu au cas bi-objectif en considérant la minimisation des émissions de CO2. Nous proposons une procédure d’optimisation basée sur la recherche à voisinage large (LNS : Large Neighborhood Search). L’application de cette méthode à un problème à variables mixtes tel que la conception de chaîne logistique est inédite. Notre extension au cas bi-objectif fait intervenir l’algorithme récent de recherche locale multi-directionnelle. Les expérimentations numériques permettent d’évaluer la pertinence de nos modèles et de comparer les performances de nos algorithmes à celles d’un solveur du marché. / This thesis focuses on the development of mathematical models and optimization algorithms for the design of sustainable supply chains. We propose single-period, multi-commodity, multi-mode, four level models (suppliers, production facilities, warehouses and customers) covering economic and environmental pillars of sustainable development. The decision variables are related to the location of the intermediate logistics sites (production units and warehouses), the choice of technology and mode of transport, and the determination of product flow. A first model is based solely on minimizing total costs. This model is extended to bi-objective minimization by considering CO2 emissions. We propose an optimization procedure based on the Large Neighborhood Search (LNS) metaheuristic, which had almost never been applied to problems with mixed variables such as design supply chain. Our extension to the bi-objective case involves the use of the multi-directional local search (MDLS). Extensive numerical experiments assess the relevance of our model and compare the performance of our algorithms to those of a state-of-the-art solver.

La présente étude s’interroge sur le concept d’aliénation, et plus spécifiquement sur sa genèse, son déploiement, son histoire particulière, ses configurations complexes, ses multiples transformations. Trois auteurs sont privilégiés : Rousseau, Hegel, Marx. La tentative d’examiner la notion d’aliénation dans sa forme rousseauiste, hégélienne et jeune-marxienne, a comme point de départ la critique d’Althusser selon laquelle ce concept relèverait d’une vision abstraite, métaphysique, de l’histoire et de l’activité des agents humains. D’après Althusser, l’aliénation est en effet l’expression humaniste d’une philosophie du retour aux origines et de la réunion avec une essence humaine qui se serait perdue. La philosophie de l'aliénation contractuelle (comme fondement de l’institution d’une communauté politique chez Rousseau), la mise en question de la positivité historique dans les écrits du jeune Hegel, et finalement la critique du travail aliéné forgée par le jeune Marx dans ses Manuscrits de 1844, ne seraient-elles toutes au fond que des variations autour d’une même conception essentialiste de l’histoire humaine ? S'écartant d'une telle disqualification indifférenciée, la thèse se propose de mettre en valeur la réflexion originale et singulière que chacun de ces trois auteurs élabore au sujet de l’aliénation, tout en essayant de mettre en lumière ce qu’ils partagent, malgré leurs différences. Car en parlant d'aliénation, il s'agit toujours d'interroger la perte mutilante d’un rapport à soi, à autrui et au monde socialement induite. Et il s'agit toujours aussi de concevoir des conditions historiques jugées dégradantes que l'on doit pouvoir dépasser. En d’autres termes, ce travail se propose de montrer non seulement que l’aliénation ne se réduit pas à une notion abstraite et naïvement humaniste, mais qu’elle forme également un repère incontournable, dès lors qu’elle prend au sérieux la tâche de penser l’impossibilité, pour certains groupes ou certaines classes sociales, de se réaliser et de s'épanouir, sur fond d'une privation durable de ce que peuvent apporter des rapports à soi, aux autres et au monde suffisamment riches et variés. / This study examines the concept of alienation, and focuses more specifically on its genesis, its deployment, its particular history, its complex configurations, its multiple transformations. Three authors are highlighted: Rousseau, Hegel, Marx. The attempt to examine the concept of alienation in the forms that Rousseau, Hegel and the young Marx give it, has as its starting point the criticism of Althusser according to whom this concept rises from an abstract, metaphysical vision of history and from the activity of human agents. According to Althusser, alienation is indeed the humanistic expression of a philosophy of the return to the origins and of a reunion with a human essence that might have been lost. The philosophy of contractual alienation (as the basis for the institution of a political community in Rousseau), the questioning of the historical positivity in the writings of the young Hegel, and finally the critique of alienated labor forged by the young Marx in his Manuscripts of 1844, would they basically all be variations around the same essentialist conception of human history? Diverging from such an undifferentiated disqualification, the thesis proposes to develop the original and singular reflection that each one of these three authors is developing on the subject of alienation, while trying to highlight what they share, despite their differences. Because, speaking of alienation, is always here to question the socially induced mutilating loss of a relation to oneself, to others and to the world. And it is also always a subject to conceive historical conditions considered degrading that must be overcome. In other words, this study intends to not only show that alienation cannot be reduced to an abstract and naively humanist concept, but that it also forms a key benchmark, since it takes seriously the task of thinking of the impossibility for certain groups or certain social classes to achieve self-realization and thrive, amid a sustained deprivation of what can be provided by sufficiently rich and varied relations to oneself, to others and to the world.

L'hydrogène produit à partir de sources renouvelables et utilisé dans les piles à combustible pour diverses applications, tant mobiles que stationnaires, constitue un vecteur énergétique très prometteur, dans un contexte de développement durable. Les « feuilles de route » stratégiques, élaborées au niveau européen, national ou régional, consacrées aux potentialités énergétiques de l’hydrogène, ainsi que l’analyse des publications scientifiques ont cependant identifié le manque d'infrastructures, comme l'un des principaux obstacles au développement de l'économie « hydrogène ». Cette étude s’inscrit dans le cadre du développement d’une méthodologie de conception d'une chaîne logistique « hydrogène » (production, stockage et transport). La formulation, basée sur une procédure de programmation mathématique linéaire en variables mixtes, implique une approche multicritère concernant la minimisation du prix de revient de l’hydrogène, l’impact sur le réchauffement climatique et un indice de risque, en prenant en compte une échelle tant régionale que nationale. L’optimisation multi-objectif repose sur une stratégie Ɛ-contrainte développée à partir d’une méthode lexicographique menant à la construction de fronts de Pareto offrant un grand nombre de solutions. La procédure d’aide à la décision M-TOPSIS est ensuite utilisée pour choisir le meilleur compromis. Le modèle est appliqué à une étude de cas en Grande-Bretagne, issue de la littérature spécialisée, qui sert de référence pour comparer les approches mono- et multi-objectif. Ensuite, la modélisation et l'optimisation de la chaîne d'approvisionnement d'hydrogène pour la région Midi-Pyrénées ont été étudiées dans le cadre du projet «H2 vert carburant». Un problème mono/multi-période est traité selon des scénarios d'optimisation basés sur la stratégie Ɛ-contrainte développée à partir d’une méthode lexicographique. Le système d’information ArcGIS® est ensuite utilisé pour valider les solutions obtenues par optimisation multi-objectif. Cette technologie permet d'associer une période de temps aux configurations de la chaîne logistique hydrogène et d’analyser plus finement les résultats de la conception du réseau H2. L’extension au cas de la France répond à un double objectif : d'une part, tester la robustesse de la méthode à une échelle géographique différente et, d’autre part, examiner si les résultats obtenus au niveau régional sont cohérents avec ceux de l'échelle nationale. Dans cette étude de cas, l'outil spatial ArcGIS® est utilisé avant optimisation pour identifier les contraintes géographiques. Un scénario prenant en compte un cycle économique est également traité. Les optimisations mono et multi-objectif présentent des différences relatives au mode de déploiement de filière, centralisé ou décentralisé, et au type de technologie des unités production, ainsi qu’à leur taille. Les résultats confirment l'importance d'étudier différentes échelles spatiales. / Hydrogen produced from renewable sources and used in fuel cells both for mobile and stationary applications constitutes a very promising energy carrier in a context of sustainable development. Yet the strategic roadmaps that were currently published about the energy potentialities of hydrogen at European, national and regional level as well as the analysis of the scientific publications in this field have identified the lack of infrastructures as a major barrier to the development of a « hydrogen » economy. This study focuses on the development of a methodological framework for the design of a hydrogen supply chain (HSC) (production, storage and transportation). The formulation based on mixed integer linear programming involves a multi-criteria approach where three objectives have to be optimised simultaneously, i.e., cost, global warming potential and safety risk, either at national or regional scale. This problem is solved by implementing lexicographic and Ɛ-constraint methods. The solution consists of a Pareto front, corresponding to different design strategies in the associated variable space. Multiple choice decision making based on M-TOPSIS (Modified Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution) analysis is then selected to find the best compromise. The mathematical model is applied to a case study reported in the literature survey and dedicated to Great Britain for validation purpose, comparing the results between mono- and multi-objective approaches. In the regional case, the modelling and optimisation of the HSC in the Midi-Pyrénées region was carried out in the framework of the project “H2 as a green fuel”. A mono/multi period problem is treated with different optimisation scenarios using Ɛ-constraint and lexicographic methods for the optimisation stage. The geographic information system (GIS) is introduced and allows organising, analysing and mapping spatial data. The optimisation of the HSC is then applied to the national case of France. The objective is twofold: on the one hand, to examine if the methodology is robust enough to tackle a different geographic scale and second to see if the regional approach is consistent with the national scale. In this case study, the ArcGIS® spatial tool is used before optimisation to identify the geographic items that are further used in the optimisation step. A scenario with an economic cycle is also considered. Mono- and multi-objective optimisations exhibit some differences concerning the degree of centralisation of the network and the selection of the production technology type and size. The obtained results confirm that different spatial and temporal scales are required to encompass the complexity of the problem.