Dans cette thèse, nous nous intéressons à la conception d'algorithmes répartis, de protocoles réseaux et d'applications coopératives avec une approche objet. Cette activité, souvent complexe, nécessite la mise en \oe uvre de nombreux mécanismes systèmes et réseaux. Nous proposons donc différents outils et formalismes permettant de mener à bien cette tâche. L'originalité de notre approche est, d'une part, d'étendre le point de vue local des méthodologies de conception existantes afin d'intégrer les comportements de groupes d'objets distribués, et d'autre part, de proposer les premiers éléments d'une démarche systématique d'algorithmique répartie. Ainsi, nous proposons un processus de développement en trois niveaux méthodologiques : groupe, objet et méthode. Ce processus de type descendant permet d'introduire, par raffinements successifs, de plus en plus de détails dans les modèles de comportements. Ces trois niveaux traitent, respectivement, des aspects liés à la distribution, à la concurrence et aux traitements séquentiels. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux deux premiers niveaux. Le niveau groupe concerne la coordination des comportements de groupes d'objets distribués. Nous modélisons les interactions au sein de tels groupes en terme d'échanges de connaissances. Ceux-ci peuvent être vus comme la conséquence d'actions globales entreprises par l'ensemble des objets du groupe. Nous avons mis en évidence quatre actions globales, ou structures de contrôle de groupe, qui apparaissent dans de nombreuses applications distribuées : le schéma de phasage, la conditionnelle distribuée, l'itération distribuée et la récursion distribuée. Elles peuvent être vues comme l'extension, à un niveau réparti, des structures algorithmiques de base que sont, respectivement, la séquence, les instructions de type \em case \em ou \em if\em , les boucles \em while \em et le parcours récursif. Nous utilisons une logique épistémique pour décrire les différents niveaux de connaissance atteints lors de l'exécution de ces structures. Nous proposons une notation appelée programme à base de connaissances de niveau groupe pour exprimer les actions globales et les prédicats épistémiques utilisés par une application. Le niveau objet s'intéresse à la coordination des comportements internes à un objet. C'est un raffinement du niveau précédent, au sens où la coordination inter-objets est implantée par des objets dont les activités concurrentes nécessitent une synchronisation. Pour mener à bien la description de cette coordination intra-objet, nous proposons le langage CAOLAC. Nous en avons réalisé une implantation au-dessus du langage objet du système distribué GUIDE. Le langage CAOLAC se présente sous la forme d'un protocole méta-objet et sépare les aspects de synchronisation des traitements effectifs. Les premiers sont définis dans des méta-classes, tandis que les seconds le sont dans des classes. L'originalité du langage CAOLAC est d'utiliser conjointement un modèle à base d'états et de transitions et du code objet habituel pour l'écriture des méta-classes. Ainsi, chaque objet est associé à un méta-objet qui intercepte les invocations de méthodes et les coordonne avant de les délivrer à l'objet. L'avantage de cette approche est de séparer clairement les différents fonctionnalités et de faciliter la réutilisation des politiques de synchronisation. La sémantique du langage CAOLAC est définie, partiellement, par une logique temporelle, la logique temporelle d'actions de Lamport. Enfin, nous illustrons notre propos par deux études de cas. Nous présentons la conception d'un algorithme réparti de calcul d'arbres couvrants et d'un protocole transactionnel de validation à deux phases.

Nous proposons dans cette thèse un modèle mathématique simple adapté à la sédimentation des dépôts gravitaires en eaux profondes. L'écoulement est traité comme un objet géométrique déformable. Les principaux mécanismes physiques pris en compte par le modèle sont : 1. La turbulence ; 2. L'étalement dû aux forces de pressions ; 3. L'incorporation de fluide le long de l'interface suspension-fluide ambiant ; 4. La sédimentation de particules ; 5. L'érosion de particules. Les solutions analytiques asymptotiques du système différentiel non-linéaire montrent la consistance des solutions numériques sur les temps longs. Les tests numériques permettent de quantifier l'impact qualitatif et quantitatif des pramètres physiques du modèle, des conditions initiales et des parmètres de contrôle (pente, granulométrie). Une méthode d'inversion est mise en oeuvre pour l'identification des conditions initiales et/ou des paramètres du modèle. L'inversion partielle (détermination des conditions initiales) appliquée à des modèles réduits expérimentaux montre le bon comportement qualitatif du modèle et cela même hors du domaine de validité strict de ce dernier. L'inversion total (identification des paramètres physiques et détermination des conditions initiales) montre le bon comportement du modèle d'un point de vue quantitatif au niveau des vitesses de l'écoulement et des épaisseurs déposées. La méthode d'inversion est appliquée à l'effondrement de l'aéroport de Nice en 1979 pour tester des scénarios d'écoulement. Contrainte par les ruptures de câbles et/ou les épaisseurs déposées, elle permet, par exemple, d'estimer le volume initial ou les paramètres physiques de l'effondrement (coefficient de friction, nombre de Schmidt turbulent modifié...). Malgré quelques limitations, principalement dues aux simplifications géométriques de l'écoulement, ce modèle simple est un premier pas vers la compréhension quantitative de l'impact des paramètres externes -tel que la nature et la quantité des apports en sédiments, la géométrie du bassin- sur la dynamique des courants turbiditiques et l'organisation des séquences de dépôts résultantes. Grâce à ses faibles temps de calcul sur micro-ordinateur, il est envisageable de simuler des séries d'événements et de former ainsi des séquences de dépôt multi-événementielles. Il peut être utilisé pour reconstruire les processus de sédimentation et les dépôts résultants.

Dans une visée communicationnelle et sociologique, ce travail de recherche propose de penser la pratique du cinéma dans les salles Art et Essai comme un processus dynamique de mise en relation des individus avec les films et des individus entre eux. Il repose sur deux enquêtes par questionnaire auto-administré conduites auprès de spectateurs fréquentant des salles de cinéma Art et Essai de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur. Ces données sont complétées par des analyses sémio-discursives de critiques de cinéma prélevées dans le magazine Télérama et dans le programme du cinéma d'Art et Essai Utopia (Avignon) ainsi que par une série d'analyses filmiques s'inscrivant dans le champ d'une sociologie esthétique du cinéma. L'objectif est d'étudier la formation socio-discursive de la valeur dans le champ du cinéma et de voir en quoi cette valeur participe de la constitution d'ensembles communautaires de pratiquants autour de la notion d'Art et Essai, en tant qu'elle circule et génère des représentations.<br />La première partie propose de définir l'objet de la recherche : la pratique du cinéma dans les salles Art et Essai. Elle construit des outils permettant de saisir empiriquement cette pratique et démontre qu'elle engage un rapport spécifique au social. La deuxième partie montre que les recherches sur la pratique du cinéma en salle réduisent, le plus souvent, l'activité spectatorielle à un geste d'appropriation des films alors que cette activité renvoie tout autant à un geste de constitution sociale de la valeur sociale des films. Enfin, la troisième partie étudie la manière dont les individus se positionnent et réagissent vis-à-vis de cette valeur. Elle montre qu'il y a une identité de l'Art et Essai autour de laquelle se constituent des agglomérats d'individus assimilables à des regroupements communautaires. Elle permet ainsi de repenser ces espaces de pratique à partir de la notion de communauté. <br />En s'appuyant sur l'étude de la pratique cinématographique, cette recherche propose, plus largement, de discuter la pertinence de la question de l'(il)légitimé des objets culturels.

La reconstruction de l'activité électrique du cerveau en magnetoencephalographie (meg) et electroencephalographie (eeg) nécessite de modéliser la propagation des courants dans les milieux conducteurs de la tête. Récemment des modèles surfaciques a géométrie réaliste sont apparus. Ces derniers apportent une amélioration significative de la modélisation par rapport au modèle sphérique mais ne permettent pas de modéliser des inhomogeneites locales et l'anisotropie de certains milieux comme l'os. Ce travail présente la réalisation d'un modèle volumique de tête et la mise en oeuvre de la méthode des éléments finis pour permettre de modéliser les milieux anisotropes. L'influence de l'anisotropie de l'os, ainsi que l'influence des autres conductivités en présence d'un os anisotrope, ont ainsi pu être étudiées dans un modèle réaliste, aussi bien en meg qu'en eeg. La méthode a été validée par comparaison avec les résultats analytiques sur un modèle sphérique. Diverses configurations de calculs ont été testées. L'influence des paramètres du maillage a également été étudiée et la configuration optimale a été déterminée. Nous avons montre que l'anisotropie de l'os introduit une diffusion supplémentaire dans l'eeg et que l'absence de modélisation de l'anisotropie empêche la reconstruction correcte des sources en eeg. Ceci des que l'activité est repartie en plusieurs taches séparées, même avec un algorithme de reconstruction sophistique, permettant de retrouver les discontinuités fortes dans l'activité. Nous avons montre que l'influence de l'anisotropie de l'os est beaucoup plus faible en meg qu'en eeg. En effet, l'activité électrique a été correctement reconstruite dans tous les cas testes sans modélisation de l'anisotropie en meg. Une comparaison avec des données réelles obtenues sur un fantôme est également présentée.

En France, à partir de 2012, tous les bâtiments neufs devront répondre aux critères de basse consommation, c'est-à-dire qu'ils devront consommer moins de 50 kW.h/(m².an) en énergie primaire pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, la production d'eau chaude sanitaire et l'éclairage (à moduler selon la région et l'altitude). La simulation numérique a un rôle important à jouer pour atteindre cet objectif.<br />Les environnements de simulation énergétique existants ont été conçus pour des bâtiments classiques pour lesquels les consommations sont beaucoup plus importantes que celles fixées pour 2012, il faut donc voir si les modèles mais aussi les méthodes de simulations utilisés correspondent toujours aux spécificités de ces nouveaux bâtiments. L'objectif de ce travail est de montrer l'intérêt d'utiliser un environnement de simulation basé sur les systèmes d'équations pour étudier le comportement énergétique des bâtiments basse consommation. <br />Pour cela, plusieurs modèles ont été implémentés dans l'environnement SIMSPARK. Il s'agit d'un modèle de matériau à changement de phase, d'un modèle de prise en compte du rayonnement de courtes longueurs d'onde par calcul de la tache solaire et d'un modèle d'échangeur air-sol. Ils ont été intégrés dans un modèle global de bâtiment basse consommation ce qui a permis de montrer les avantages de l'environnement de simulation utilisé. Le fait qu'il soit orienté objet permet de valider indépendamment les nouveaux modèles puis de les intégrer facilement à un modèle de niveau hiérarchique supérieur. Le fait qu'il soit basé sur les systèmes d'équations a permis grâce à la non orientation a priori du modèle d'inverser le sens de résolution de plusieurs problèmes dans une simulation dynamique. Enfin, la robustesse des méthodes de résolution utilisées a été éprouvée.

Dans le contexte actuel de diffusion rapide des technologies de l'information géographique, les outils de la géomatique ne sont plus réservés à quelques techniciens mais touchent désormais l'ensemble des acteurs du territoire (aménageurs, urbanistes, géologues, forestiers, gestionnaires de réseaux, etc.). Face à cette multiplication de systèmes d'information géographique experts et devant les besoins croissants de visions intégrées du territoire, de nombreuses initiatives partenariales voient le jour. Leurs finalités tendent à évoluer progressivement : de la diffusion de catalogues à la mise en ligne, l'échange voire l'harmonisation et la coproduction de données géographiques. On observe, ainsi, un basculement progressif des logiques de porter à connaissance vers des objectifs plus ambitieux de partage de connaissances. Dans ce contexte, la thèse vise à comprendre et analyser les enjeux de cette nouvelle géomatique interorganisationnelle. La donnée géographique est la construction d'une réalité territoriale qui reflète l'expérience et les attentes de son producteur. Par conséquent, les enjeux de sa coproduction et de son partage sont multiples. En effet, comment la donnée géographique peut-elle être à la fois un objet de négociation collective (les réseaux géomatiques inter-organisationnels se créent avant tout pour les échanger, les cataloguer, les coproduire) tout en étant objet de représentation individuelle (i.e. traduction des modèles cognitifs territoriaux de leur producteur) ? Aussi, l'objectif de la recherche est de comprendre le rôle joué véritablement par la donnée géographique dans la coopération entre les acteurs du territoire. Pour ce faire, nous avons choisi d'étudier les démarches d'appropriation des données géographiques. Elles nous permettent d'analyser comment, dans un contexte multi-acteurs, une donnée peut trouver une place et un usage au sein d'une organisation qui ne l'a pas produite. Notre questionnement nous amène à adopter une démarche qualitative, inductive et exploratoire où, selon les principes méthodologiques de la théorie ancrée, nos hypothèses de travail se construisent et se précisent au fil de la recherche. Quatre itérations ont, ainsi, permis d'effectuer des aller-retours entre observations empiriques et analyses théoriques afin d'en faire émerger progressivement différents éléments de compréhension. L'approche socio-cognitive, consolidée au fil des observations sur le terrain, étudie le rôle de la donnée géographique en tant qu'objet-frontière de réseaux d'acteurs socialement et cognitivement distribués. Le cadre unificateur qu'offre la cognition socialement distribuée permet, en particulier, de comprendre le rôle d'artefact cognitif et collaboratif que peut jouer la donnée. Huit études de cas exploratoires servent à identifier des trajectoires-types d'appropriation et les facteurs et processus socio-cognitifs qui y sont associés. Ces résultats sont prolongés par une approche systémique qui propose une vision intégrée et complémentaire des trajectoires d'appropriation. La mobilisation du méta-cadre systémique de Schwarz met en exergue l'enjeu essentiel des processus de médiation (entre acteurs et entre acteurs et données) et insiste sur le caractère émergeant des connaissances partagées que peuvent révéler des situations collaboratives. Enfin, un bilan de cette nouvelle façon d'aborder la géomatique inter-organisationnelle permet de proposer quelques leviers d'action, aussi bien au niveau des organisations (des logiques de compromis au consensus différencié), qu'au niveau des acteurs (de l'animateur au facilitateur) ou des outils (des ontologies pour standardiser aux ontologies pour négocier). Cette recherche offre, en effet, un regard différent sur la problématique du partage de données géographiques. La mobilisation d'une approche à la fois systémique et socio-cognitive permet d'envisager un nouveau rapport à la connaissance et à l'information au sein des technologies de l'information géographique. La thèse fournit ainsi des éléments de compréhension et d'intervention pour accompagner la transformation des dispositifs collaboratifs autour de l'information géographique en réseaux géomatiques apprenants, que nous qualifierons également de communautés de pratique.

Ce travail porte sur la caractérisation spatiale et la quantification de l'influence des pressions environnantes (occupation des sols à différentes échelles, du bassin versant amont au corridor rivulaire local) sur l'état écologique des cours d'eau. Abordée au niveau régional l'étude porte une attention particulière aux corridors rivulaires pour leur intérêt dans l'élaboration de stratégies de préservation et de restauration en application de la Directive Cadre européenne sur l'Eau. Elle repose sur le développement de méthodologies robustes et fiables (i) de cartographie fine de l'occupation des sols dans les corridors rivulaires, (ii) de construction d'indicateurs spatialisés traduisant cette occupation et (iii) de modélisation pressions/impacts quantifiant le lien entre occupation des sols dans les corridors rivulaires et état écologique des milieux aquatiques. Les résultats utilisant ces avancées méthodologiques montrent l'intérêt de disposer d'une donnée d'occupation du sol à Très Haute Résolution Spatiale sur de grands territoires, d'indicateurs calculés sur différentes emprises spatiales au niveau du corridor qui traduisent les mécanismes d'impacts d'une catégorie d'occupation du sol donnée sur l'état écologique pour améliorer l'identification et la localisation des sources de pressions dans ces espaces. Ils mettent en évidence également au niveau régional le rôle significatif des formations végétales rivulaires locales sur l'état écologique des cours d'eau, ceci sur une bande de 20 m de part et d'autre du cours d'eau.

Les données de télédétection acquises à Très Haute Résolution Spatiale (THRS) constituent une source d'information importante pour le suivi détaillé des changements d'occupation du sol sur de petites surfaces. Ces données sont particulièrement intéressantes pour les applications dans les milieux urbains et périurbains car elles permettent d'appréhender des changements brusques et irréguliers autant que des modifications subtiles et régulières. Toutefois, l'exploitation d'images à THRS nécessite des développements méthodologiques, les méthodes de détection de changement généralement utilisées pour traiter les images à basse et moyenne résolution n'étant pas adaptées : d'une part l'étendue et la résolution spectrale des capteurs à THRS sont souvent inférieures à celles des autres capteurs, la résolution spectrale des capteurs diminuant avec l'augmentation de leur résolution spatiale. D'autre part, la variabilité spectrale des pixels définissant les classes d'occupation du sol augmente en fonction de la résolution spatiale. Cette thèse présente ainsi une série d'outils méthodologiques qui permettent d'identifier et de caractériser automatiquement des changements affectant de petites surfaces à partir de données à THRS acquises à différentes dates et provenant de différentes sources. Contrairement à la majorité des méthodes utilisées en télédétection, l'originalité des outils présentés ne repose pas exclusivement ou essentiellement sur l'utilisation de l'information spectrale de l'image ; ils reposent surtout sur les propriétés de texture des objets géographiques observés. La texture est caractérisée à partir d'une analyse des coefficients issus d'une décomposition en ondelettes des images. Les outils développés comprennent : une méthode de correction de l'effet de vignettage des photographies aériennes anciennes ; une technique de segmentation d'images ; une méthode d'estimation de l'orientation dominante de motifs texturés ; une méthode de classification ; une méthode de détection de changements. L'ensemble de ces outils a été validé à partir d'exemples synthétiques, puis appliqué sur un secteur périurbain de l'agglomération rennaise afin de détecter les changements d'occupation et d'utilisation des sols à partir de photographies aériennes acquises en 1978 et 2001. Les taux de changement correctement détectés, qui varient de 78 % à 85 %, montrent l'intérêt d'exploiter la texture pour classer des images à THRS. Il est possible de détecter automatiquement différents types de changements et ainsi de distinguer des changements de pratiques culturales et des changements liés à l'artificialisation des sols. Les outils développés dans cette thèse sont génériques et s'appliquent à l'analyse de tout objet texturé. Ainsi nous avons exploité certains outils proposés pour détecter et caractériser des parcelles viticoles ou estimer des mouvements fluides en aéronautique

Rôle de la généralisation cartographique dans les systèmes de production des cartes assistée par ordinateur dans les systèmes d'information géographique. On espère contourner les difficultés de la généralisation cartographique (GC) partiellement en faisant appel à la méthodologie des systèmes experts. Quelques algorithmes de modélisation basés sur la compréhension des éléments géographiques dans leur ensemble sont décrits. On propose une représentation des connaissances par l'utilisation conjointe de plusieurs techniques : représentation par objets, raisonner avec des règles, tout en associant des composants procéduraux. On décrit ensuite le fonctionnement d'un petit moteur d'inférence non monotone, du premier ordre, fonctionnant en chaînage avant, réalisé en Lisp. Enfin nous donnons quelques résultats de la généralisation sur un exemple réel à l'aide d'illustrations graphiques sorties par le module en post script.

Ce travail présente l'application de concepts modernes du génie logiciel au développement d'un environnement de simulation modulaire de systèmes thermiques complexes. Une application stricte des idées de la Conception Orientée Objet permet la réalisation d'un environnement modulaire, souple et efficace. Une analyse hiérarchique du système à étudier nous fournit un graphe de dépendance entre les composants du système. Chaque composant est confiné dans un objet informatique et a son propre modèle de calcul. Le travail essentiel du simulateur est la résolution des conditions de connexion entre les composants. La structure hiérarchique est conservée et exploitée pour une parallélisation des calculs pendant la simulation numérique. Pour une meilleure capitalisation des modèles développés, nous nous reposons sur une « modélothèque » à partir de laquelle l'utilisateur peut récupérer des modèles pour construire son propre système de simulation. Des exemples d'application de notre environnement de simulation pour des problèmes thermiques de bâtiment sont présentés.