L'Internet des objets (IoT) implique la connexion des appareils embarqués tels que les capteurs, les électroménagers, les compteurs intelligents, les appareils de surveillance de la santé, et même les lampadaires à l'Internet. Une grande variété d'appareils intelligents et en réseau sont de plus en plus à la disposition de bénéficier de nombreux domaines d'application. Pour faciliter cette connexion, la recherche et l'industrie ont mis un certain nombre d'avancées dans la technologie microélectronique, de la radio de faible puissance, et du réseautage au cours de la dernière décennie. L'objectif est de permettre aux appareils embarqués de devenir IP activé et une partie intégrante des services sur l'Internet. Ces appareils connectés sont considérés comme les objets intelligents qui sont caractérisés par des capacités de détection, de traitement, et de réseautage. Les réseaux personnels sans fil à faible consommation d'IPv6 (6LoWPANs) jouent un rôle important dans l'IoT, surtout sur la consommation d'énergie (de faible puissance), la disponibilité omniprésente (sans fil), et l'intégration d'Internet (IPv6). La popularité des applications sur le Web, aux côtés de ses standards ouverts et de l'accessibilité à travers d'une large gamme d'appareils tels que les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables, les téléphones mobiles, les consoles de jeu, fait que le Web est une plateforme universelle idéale pour l'IoT à l'avenir. Par conséquent, quand de plus en plus d'objets intelligents se connectent à l'Internet, l'IoT est naturellement évolué pour la provision des services des objets intelligents sur le Web, comme des millions de services Web d'aujourd'hui. Puis vient une nouvelle opportunité pour des applications vraiment intelligentes et omniprésentes qui peuvent intégrer des objets intelligents et des services Web conventionnels en utilisant des standards Web ouverts. Nous appelons ces applications les applications IoT sur le Web. Cette thèse propose une solution complète pour la provision de 6LoWPAN avec une annotation sémantique pour pousser le développement d'applications IoT sur le Web. Nous visons à offrir des services d'objets intelligents pour le Web et les rendre accessibles par beaucoup d'API Web qui existe en considérant des contraintes de 6LoWPAN comme les ressources limitées (ROM, RAM et CPU), la faible puissance, et la communication à faible débit. Il y a quatre contributions: (i) La première contribution est sur l'architecture globale de la provision sémantique de services pour les applications IoT sur le Web qui comprennent trois sous-systèmes: le système de communication des services, le système de provision des services, et le système d'intégration des services. (ii) La deuxième contribution étudie un modèle d'interconnexion entre les réseaux 6LoWPAN et les réseaux IPv6 réguliers par la conception, la mise en oeuvre et l'évaluation de la performance d'un 6LoWPAN qui constitué des MTM-CM5000-MSP TelosB motes pour les objets intelligents, et le Raspberry Pi pour un routeur de bordure. (iii) La troisième contribution présente en détails de l'architecture, des algorithmes et des mécanismes pour la provision des services des objets intelligents fiables, évolutifs et sécurisés en respectant des contraintes de ressources limitées; (iv) La quatrième contribution est composée de deux applications innovantes IoT sur le Web pour l'intégration des services dans lesquels nous appliquons l'architecture proposée: un système d'automatisation de la construction (SamBAS) et une plateforme Social IoT (ThingsChat) / This dissertation proposes a complete solution to provision 6LoWPAN services with semantic annotation that enables the development of IoT applications on Web. We aim to bring smart object services to the Web and make them accessible by plenty of existing Web APIs in consideration of 6LoWPAN constraints such as limited resources (ROM, RAM, and CPU), low-power, and low-bitrate communication links. There are four contributions: (i) The first contribution is about the overall architecture of the semantic service provisioning for IoT application on Web consisting of three subsystems: service communication, service provisioning, and service integration. (ii) The second contribution studies the internetworking model between 6LoWPAN and regular IPv6 networks by a design, implementation, and performance evaluation of a 6LoWPAN consisting of MTM-CM5000-MSP TelosB motes with TI MSP430F1611 microprocessors and CC2420 IEEE 802.15.4 radio transceivers for smart objects, and Raspberry Pi for an edge router; (iii) The third contribution presents the detailed architecture, algorithms, and mechanisms for provisioning reliable, scalable, and secure smart object services with respect to its resource-constrained requirements; (iv) The fourth contribution is in application domain for service integration in which we apply the proposed architecture on two innovative IoT applications on Web: a building automation system (SamBAS) and a Social IoT platform (ThingsChat)

Les transports suborbitaux privés peuvent être définis comme tout vol réalisé au moyen d’un véhicule aérospatial, capable d’atteindre une très haute altitude et d’évoluer dans les couches supérieures de l’atmosphère terrestre, sans pour autant être mis en orbite. Plusieurs entreprises ont pour projet de faire des vols suborbitaux, le mode de transport de personnes à grande vitesse de demain. Dans l’hypothèse d’un tel développement, la réflexion autour de la règlementation de ces activités devient primordiale. Les activités suborbitales ont la particularité de prendre place à la fois dans l’espace aérien et dans l’espace extra-atmosphérique et pour ce faire, empruntent autant les caractéristiques techniques de l’aéronef que de l’engin spatial. Il est donc particulièrement difficile de les qualifier du fait qu’il existe plusieurs corpus législatifs susceptibles de régir ces vols : le droit aérien, le droit spatial ou un nouveau régime qu’il conviendrait alors d’imaginer. Sans prétendre à l’exhaustivité, ce mémoire envisagera les différentes options normatives pouvant permettre de règlementer la responsabilité du transporteur suborbital de personnes lorsqu’il cause un dommage au participant durant le vol. Le cas échéant, nous proposerons les meilleures alternatives pouvant permettre d’assurer le développement pérenne de ce secteur d’activité, tout en garantissant un haut niveau de sécurité juridique pour l’ensemble des parties prenantes, participants comme opérateurs spatiaux. / Private suborbital transportation can be defined as any spaceflight by an aerospace vehicle capable of reaching a very high altitude into the edge of space without reaching orbital velocity. For now, the aim of those activities is to offer customers direct experience with space travel. However, the ultimate goal is to provide high speed flights between various point of the Earth. When this objective will be achieved, the need to promulgate an integrated and uniform legal regime will be of great importance in order to facilitate and secured commercial aerospace activities expansion. Private suborbital activities have the dual specificities of using a vehicle that use either astronautic et aeronautics technology in order to achieve lift and thereby flying in air space, and also traveling through outer space during a small portion of the flight. This hybrid nature raises legal uncertainties about the applicable legal regime that could be one of air law, space law or a new regime that would need to be invented. This essay will focus on the specific issues surrounding liability. In other terms, it will focus on the different options that are available to manage liability issues that will arise between spaceflight participant and spaceflight operators and the way it will impact disputes when an accident occurs. Then, we will make a proposal for solutions that would best preserve the economic needs of this emerging industry, while insuring legal certainties for both spaceflight operators and participants.

Cotutelle internationale avec le Laboratoire Éducations et Promotion de la Santé (Santé publique - UR 3412) de l'Université Sorbonne Paris Nord. / L'autosurveillance glycémique est essentielle pour les personnes vivant avec un diabète afin d'évaluer leur glycémie et adapter leurs traitements ou comportements. En France, depuis 2017, le glucomètre connecté à mesure flash FreeStyle Libre est proposé aux personnes vivant avec un diabète à la condition de suivre une éducation spécifique au sein de structures coutumières de l’éducation thérapeutique et du diabète. La littérature scientifique a montré l'efficacité de l'autosurveillance avec ce système, mais il existe peu d'études sur son appropriation et son impact. Cette recherche vise à décrire et comprendre le phénomène d’appropriation du FreeStyle Libre en identifiant comment elle s’est déroulée, comment elle s’opérationnalise, selon quelles interventions, chez qui cela fonctionne, dans quels contextes, et quels sont les mécanismes en jeu. Une évaluation réaliste a été menée en se basant sur une théorie de moyenne portée. Cette recherche a été réalisée au sein de quatre terrains en région parisienne auprès de 48 personnes vivant avec un diabète et professionnels de santé. Tout d’abord, les résultats montrent qu’au cours du temps, les programmes ont évolué dans leurs modalités et contenus, dans la façon dont ils s’organisaient, mais aussi que les interventions éducatives réellement mises en œuvre diffèrent au regard des interventions qui sont censées avoir cours. Ensuite, pour expliquer l’appropriation du FreeStyle Libre, 114 chaînes de contexte-mécanismes et effets ont été construites et éclairent sur l’acceptation du FreeStyle Libre, les conditions et modalités d’utilisation et sur les effets produits grâce à celle-ci. Les chaînes de contextes-mécanismes-effets mettent en évidence des contextes plus favorables à l’appropriation (littératie numérique élevée, empowerment préexistant, engagement dans la démarche d’autogestion…) et des contextes moins favorables (trait de personnalité compulsive, littératie générale ou numérique faible, absence d’éducation et d’accompagnement…). Les mécanismes qui sont générés font appel aux connaissances, à l’absence de crainte sur la confidentialité et l’immixtion dans la vie privée, à la motivation, et aux normes personnelles. L’acceptation du FSL est forte et fait intervenir la perception que la technologie peut contribuer à la performance de l’autosurveillance glycémique et qu’elle est facile à utiliser. Ensuite, l’analyse a permis de discriminer plusieurs modalités d’utilisation suivant des indicateurs quantitatifs et qualitatifs de l’usage. Des effets de l’appropriation sont identifiés dans l’amélioration de la qualité de vie dans le diabète, l’amélioration de la relation interpersonnelle entre soignants et personnes soignées, dans la diminution d’une anxiété liée au diabète, dans l’adaptation des traitements et des comportements et enfin dans la connaissance de la maladie et le raisonnement des personnes. La théorie de moyenne portée finale constituée sur la base de ces résultats adresse un modèle global de l’appropriation du FreeStyle Libre. Cette étude montre qu’il existe de nombreuses variations de l’appropriation. Elle situe que l’éducation à l’utilisation du FreeStyle Libre est nécessaire pour en tirer davantage parti et identifie un manque d’intégration de la technologie connectée dans les programmes d’éducation thérapeutique, ce qui constitue un enjeu particulier pour l’avenir. / Self-monitoring of blood glucose is essential for people living with diabetes to assess their blood glucose levels and adapt their treatment or behaviour. In France, since 2017, the FreeStyle Libre (FSL) flash glucose meter has been offered to people living with diabetes on the condition that they attend a specific education program within facilities accustomed to diabetes and therapeutic education. The scientific literature has shown the efficacy of self-monitoring with this system, but there are few studies on its appropriation and impact. This research aims to describe and understand the phenomenon of appropriation of FreeStyle Libre by identifying how it has been implemented, how it is operationalized, according to which interventions, in whom it works, in which contexts, and what mechanisms are at work. A realist evaluation was carried out based on a middle-range theory. This research was conducted in four settings in the Paris area involving 48 people living with diabetes and healthcare professionals. First of all, the results show that over time, the programmes have evolved in their modalities and contents, in the way they were organized, but also that the implemented educational interventions differed from those that were supposed to take place. Next, to explain the appropriation of FreeStyle Libre, 114 context-mechanism-effect chains were constructed that shed light on the acceptance of FreeStyle Libre, the conditions and modalities of its use, and the effects produced through it. The context-mechanism-effect chains highlight contexts that are more favourable to appropriation (high digital literacy, pre-existing empowerment, commitment to self-management, etc.) and less favourable contexts (compulsive personality trait, low general or digital literacy, lack of education and support, etc.). The mechanisms that are generated involve knowledge, lack of fear about confidentiality and privacy, motivation, and personal norms. Acceptance of the FSL is strong and involves the perception that the technology can contribute to the performance of self-monitoring of blood glucose and that it is easy to use. Then, the analysis allowed us to distinguish several modalities of use according to quantitative and qualitative indicators of use. The effects of appropriation are identified in the improvement of the quality of life in diabetes, the improvement of the interpersonal relationship between caregivers and cared-for persons, the reduction of anxiety related to diabetes, the adaptation of treatments and behaviours, and finally in the knowledge of the disease and the reasoning of the persons. The final middle-range theory built on these results addresses a global model of the appropriation of FreeStyle Libre. This study shows that there are many variations of appropriation. It identifies that education in the use of FreeStyle Libre is needed to get more out of it, and identifies a lack of integration of connected technology into health education programmes, which is a particular challenge for the future.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Plusieurs modèles de maintenance exigent que les changements soient faits et documentés dans les spécifications des besoins et soient par la suite propagés vers le code source à travers les modè­les d'analyse et de conception. Ces modèles supposent donc un haut niveau de traçabilité comme facteur clé de maintenabilité. Cette traçabilité ne peut être obtenue sans une approche transforma­tionnelle au développement des logiciels. Cette thèse a pour objectif de fournir une approche transformationnelle pour supporter l' ingénie­rie des besoins à l'aide des scénarios et pour appliquer les patrons de conception au moyen d'algorithmes et de processus. Le langage unifié de modélisation (Unified Modeling Language, UML) a été adopté comme notation de modélisation. Dans le support de l'ingénierie des besoins, nous proposons, premièrement, un algorithme incrémental pour la synthèse des spécifications dynamiques à partir des scénarios. Cet algorithme prend comme entrée un ensemble de diagrammes de collaboration d'UML et produit en sortie les diagrammes d'états-transitions d'UML de tous les objets collaborant dans les scénarios d'entrée. En outre cet algorithme permet la vérification de la cohérence et de la complétude des scénarios. Deuxièmement, un autre algorithme est conçu pour la génération d'un prototype de l'interface usager (IU) à partir de la spécification des scénarios. Les scénarios sont acquis sous forme de dia­grammes de collaboration enrichis par des informations de l'IU. Ce prototype de l'IU peut être exécuté par un constructeur d'IU ce qui permet non seulement la validation des scénarios avec les utilisateurs mais aussi sa personnalisation et son raffinement éventuel. L'application automatique des patrons de conception est réalisée par une nouvelle approche pour le raffinement successif des modèles (en format UML) statiques et dynamiques de conception. Ces raffinements successifs sont basés sur des schémas de raffinement. Un schéma de raffinement est composé de deux compartiments. Le premier compartiment décrit le modèle abstrait de con­ception, et le deuxième compartiment montre le modèle détaillé correspondant après l'application d'un patron de conception. Nous proposons aussi un catalogue de schémas de micro-raffinement qui permettent non seulement de décrire un schéma de raffinement mais aussi de prouver sa vali­dité. / Several maintenance models suggest that changes be done and docurnented in the requirernents specification and subsequently propagated through the analysis and design models to the source code. These models require all a high level of traceability. Such traceability can only be obtained by a transformational approach to software development. The objective of this thesis is to provide a transformational approach for supporting requirernents engineering based on scenarios and for applying design patterns by rneans of algorithms and pro­cesses. The Unified Modeling Language (UML) was adopted as the notational framework. For supporting requirements engineering, we propose first an incrernental algorithm for synthesiz­ing behavioral specifications frorn scenarios. This algorithrn generates from a given set of UML collaboration diagrams the UML statechart diagrams of all the abjects involved. Moreover, this algorithm allows for the verification of consistency and cornpleteness of the input scenarios. Secondly, another algorithm is designed to generate a user interface (UI) prototype from scenar­ios. Scenarios are acquired in the form of UML collaboration diagrams, which are enriched with UI information. This UI prototype can be executed in a UI builder environment for the validation of the scenarios by the users, for customization, and for further refinernent. The automatic application of design patterns is achieved by a new approach to the stepwise refine­ment of static and dynamic design models represented as UML diagrams. Refinement is based on refinement schemas which are cornposed of two compartments. The first compartrnent describes the abstract design model, whereas the second compartment shows the corresponding detailed rnodel after application of one design pattern. We also propose a catalogue of smaller transforma­tions called micro-refinement schernas. These micro-refinernent schernas are proven to be correct and can be used to compose correct refinernent schemas.

La délégation en droit civil québécois est difficilement conciliable avec la conception traditionnelle de la délégation puisque le délégué peut opposer au délégataire tous les moyens que le délégant aurait pu faire valoir contre le délégataire. Cette particularité peut confondre la délégation avec la cession de dette et le cautionnement. Afin de concilier le régime de la délégation avec sa nature, la délégation peut se concevoir comme un contrat créant une obligation du délégué envers le délégataire dont l’objet est pris par référence à l’obligation du délégant envers le délégataire. Cela explique que le délégué puisse opposer au délégataire tout ce que le délégant aurait pu faire valoir contre le délégataire. Cette conception est cohérente avec le régime général de la délégation. Certaines spécificités de ce régime s’opposent à l’idée que les débiteurs sont tenus in solidum envers le délégataire, soutenant ainsi l’autonomie du régime de la délégation. La délégation se distingue de la cession de dette et du cautionnement considérant l’obligation du nouveau débiteur. À l’occasion de la cession de dette, l’obligation du nouveau débiteur est identique à celle d’un autre débiteur, tandis que l’objet de l’obligation du délégué est pris par référence à une autre obligation. À l’occasion du cautionnement, le nouveau débiteur possède une obligation dont le caractère accessoire diffère de celui de l’obligation du délégué. L’obligation de la caution a également un caractère subsidiaire qui est absent de l’obligation du délégué. La délégation est alors une notion autonome de la cession de dette et du cautionnement. / Delegation in Quebec civil law is challenging to reconcile with the traditional concept of delegation since the delegate may set up against the delegate all such defenses as the delegator could have set up against the delegatee. This peculiarity may confuse delegation with the assignment of debt and suretyship. To harmonize the delegation regime with its nature, delegation can be conceptualized as a contract creating an obligation for the delegate towards the delegatee, with the object referenced to the obligation of the delegator to the delegatee. This explains why the delegate can assert against the delegatee anything that the delegator could have claimed against the delegatee. This concept aligns with the general delegation regime. Certain specific features of this regime oppose the idea that debtors are bound in solidum towards the delegatee, thus supporting the autonomy of the delegation regime. Delegation is distinct from the assignment of debt and suretyship, considering the obligation of the new debtor. In the case of the assignment of debt, the new debtor's obligation is identical to that of another debtor, whereas the object of the delegate’s obligation is taken by reference to another obligation. In the case of suretyship, the new debtor's obligation has a different accessory nature compared to that of the delegate’s obligation. The surety's obligation also carries a subsidiary character absent from the delegate's obligation. Delegation is, therefore, an independent notion, separate from debt assignment and suretyship.

Cette thèse porte sur la capacité à détecter des compagnons de faible intensité en présence de bruit de tavelures dans le contexte de l’imagerie à haute gamme dynamique pour l’astronomie spatiale. On s’intéressera plus particulièrement à l’imagerie spectrale différentielle (ISD) obtenue en utilisant un étalon Fabry-Pérot comme filtre accordable. Les performances d’un tel filtre accordable sont présentées dans le cadre du Tunable Filter Imager (TFI), instrument conçu pour le télescope spatial James Webb (JWST). La capacité de l’étalon à supprimer les tavelures avec ISD est démontrée expérimentalement grâce à un prototype de l’étalon installé sur un banc de laboratoire. Les améliorations de contraste varient en fonction de la séparation, s’étendant d’un facteur 10 pour les séparations supérieures à 11 lambda/D jusqu’à un facteur 60 à 5 lambda/D. Ces résultats sont cohérents avec une étude théorique qui utilise un modèle basé sur la propagation de Fresnel pour montrer que les performances de suppression de tavelures sont limitées par le banc optique et non pas par l’étalon. De plus, il est démontré qu’un filtre accordable est une option séduisante pour l’imagerie à haute gamme dynamique combinée à la technique ISD. Une seconde étude basée sur la propagation de Fresnel de l’instrument TFI et du télescope, a permis de définir les performances de la technique ISD combinée avec un étalon pour l’astronomie spatiale. Les résultats prévoient une amélioration de contraste de l’ordre de 7 jusqu’à 100, selon la configuration de l’instrument. Une comparaison entre ISD et la soustraction par rotation a également été simulée. Enfin, la dernière partie de ce chapitre porte sur les performances de la technique ISD dans le cadre de l’instrument Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), conçu pour remplacer TFI comme module scientifique à bord du Fine Guidance Sensor du JWST. Cent quatre objets localisés vers la région centrale de la nébuleuse d’Orion ont été caractérisés grâce à un spectrographe multi-objet, de basse résolution et multi-bande (0.85-2.4 um). Cette étude a relevé 7 nouvelles naines brunes et 4 nouveaux candidats de masse planétaire. Ces objets sont utiles pour déterminer la fonction de masse initiale sous-stellaire et pour évaluer les modèles atmosphériques et évolutifs futurs des jeunes objets stellaires et sous-stellaires. Combinant les magnitudes en bande H mesurées et les valeurs d’extinction, les objets classifiés sont utilisés pour créer un diagramme de Hertzsprung-Russell de cet amas stellaire. En accord avec des études antérieures, nos résultats montrent qu’il existe une seule époque de formation d’étoiles qui a débuté il y a environ 1 million d’années. La fonction de masse initiale qui en dérive est en accord avec des études antérieures portant sur d’autres amas jeunes et sur le disque galactique. / This thesis determines the capability of detecting faint companions in the presence of speckle noise when performing space-based high-contrast imaging through spectral differential imagery (SDI) using a low-order Fabry-Perot etalon as a tunable filter. The performance of such a tunable filter is illustrated through the Tunable Filter Imager (TFI), an instrument designed for the James Webb Space Telescope (JWST). Using a TFI prototype etalon and a custom designed test bed, the etalon’s ability to perform speckle-suppression through SDI is demonstrated experimentally. Improvements in contrast vary with separation, ranging from a factor of 10 at working angles greater than 11 lambda/D and increasing up to a factor of 60 at 5 lambda/D. These measurements are consistent with a Fresnel optical propagation model which shows the speckle suppression capability is limited by the test bed and not the etalon. This result demonstrates that a tunable filter is an attractive option to perform high-contrast imaging through SDI. To explore the capability of space-based SDI using an etalon, we perform an end-to-end Fresnel propagation of JWST and TFI. Using this simulation, a contrast improvement ranging from a factor of 7 to 100 is predicted, depending on the instrument’s configuration. The performance of roll-subtraction is simulated and compared to that of SDI. The SDI capability of the Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), the science instrument module to replace TFI in the JWST Fine Guidance Sensor is also determined. Using low resolution, multi-band (0.85-2.4 um) multi-object spectroscopy, 104 objects towards the central region of the Orion Nebular Cluster have been assigned spectral types including 7 new brown dwarfs, and 4 new planetary mass candidates. These objects are useful for determining the substellar initial mass function and for testing evolutionary and atmospheric models of young stellar and substellar objects. Using the measured H band magnitudes, combined with our determined extinction values, the classified objects are used to create an Hertzsprung-Russell diagram for the cluster. Our results indicate a single epoch of star formation beginning 1 Myr ago. The initial mass function of the cluster is derived and found to be consistent with the values determined for other young clusters and the galactic disk.

Les travaux présentés dans ce manuscrit s’appliquent au domaine de la gestion de crise française, et notamment à la phase de réponse qui suit un évènement majeur, comme une crue ou un accident industriel. Suite à l’évènement, des cellules de crise sont activées pour prévenir et traiter les conséquences de la crise. Elles font face, dans l’urgence, à de nombreuses difficultés. Les parties-prenantes sont nombreuses, autonomes et hétérogènes, la coexistence de plans d’urgence engendre des contradictions et des effets en cascade se nourrissent des interconnexions entre réseaux. Ces constats arrivent alors que les données disponibles sur les réseaux informatiques ne cessent de se multiplier. Elles sont, par exemple, émises par des capteurs de mesures, sur des réseaux sociaux, ou par des bénévoles. Ces données sont l’occasion de concevoir un système d’information capable de les collecter pour les interpréter en un ensemble d’information formalisé, utilisable en cellule de crise. Pour réussir, les défis liés aux 4Vs du Big data doivent être relevés en limitant le Volume, unifiant (la Variété) et améliorant la Véracité des données et des informations manipulées, tout en suivant la dynamique (Vélocité) de la crise en cours. Nos états de l’art sur les différentes parties de l’architecture recherchée nous ont permis de définir un tel système d’information. Ce dernier est aujourd’hui capable de (i) recevoir plusieurs types d’évènements émis de sources de données connues ou inconnues, (ii) d’utiliser des règles d’interprétations directement déduites de règles métiers réelles et (iii) de formaliser l’ensemble des informations utiles aux parties-prenantes. Son architecture fait partie des architectures orientées évènements, et coexiste avec l’architecture orientée services du logiciel développé par le laboratoire Centre de Génie Industriel (CGI). Le système d’information ainsi implémenté a pu être éprouvé sur un scénario de crue majeure en Loire Moyenne, élaboré par deux Services de Prévision des Crues (SPC) français. Le modèle décrivant la situation de crise courante, obtenu par le système d’information proposé, peut être utilisé pour (i) déduire un processus de réponse à la crise, (ii) détecter des imprévus ou (iii) mettre à jour une représentation de la situation en cellule de crise. / The present work is applied to the field of French crisis management, and specifically to the crisis response phase which follows a major event, like a flood or an industrial accident. In the aftermath of the event, crisis cells are activated to prevent and deal with the consequences of the crisis. They face, in a hurry, many difficulties. The stakeholders are numerous, autonomous and heterogeneous, the coexistence of contingency plans favours contradictions and the interconnections of networks promotes cascading effects. These observations arise as the volume of data available continues to grow. They come, for example, from sensors, social media or volunteers on the crisis theatre. It is an occasion to design an information system able to collect the available data to interpret them and obtain information suited to the crisis cells. To succeed, it will have to manage the 4Vs of Big Data: the Volume, the Variety and Veracity of data and information, while following the dynamic (velocity) of the current crisis. Our literature review on the different parts of this architecture enables us to define such an information system able to (i) receive different types of events emitted from data sources both known and unknown, (ii) to use interpretation rules directly deduced from official business rules and (iii) to structure the information that will be used by the stake-holders. Its architecture is event-driven and coexists with the service oriented architecture of the software developed by the CGI laboratory. The implemented system has been tested on the scenario of a 1/100 per year flood elaborated by two French forecasting centres. The model describing the current crisis situation, deduced by the proposed information system, can be used to (i) deduce a crisis response process, (ii) to detect unexpected situations, and (iii) to update a COP suited to the decision-makers.

Les villes sont confrontées à de nombreuses problématiques environnementales. Leurs gestionnaires ont besoin d'outils et d'une bonne connaissance de leur territoire. Un objectif est de mieux comprendre comment s'articulent les trames grise et verte pour les analyser et les représenter. Il s'agit aussi de proposer une méthodologie pour cartographier la structure urbaine à l'échelle des tissus en tenant compte de ces trames. Les bases de données existantes ne cartographient pas la végétation de manière exhaustive. Ainsi la première étape est d'extraire la végétation arborée et herbacée à partir d'images satellites Pléiades par une analyse orientée-objet et une classification par apprentissage actif. Sur la base de ces classifications et de données multi-sources, la cartographie des tissus se base sur une démarche d'extraction de connaissances à partir d'indicateurs issus de l'urbanisme et de l'écologie du paysage. Cette méthodologie est construite sur Strasbourg puis appliquée à Rennes. / Climate change presents cities with significant environmental challenges. Urban planners need decision-making tools and a better knowledge of their territory. One objective is to better understand the link between the grey and the green infrastructures in order to analyse and represent them. The second objective is to propose a methodology to map the urban structure at urban fabric scale taking into account the grey and green infrastructures. In current databases, vegetation is not mapped in an exhaustive way. Therefore the first step is to extract tree and grass vegetation using Pléiades satellite images using an object-based image analysis and an active learning classification. Based on those classifications and multi-sources data, an approach based on knowledge discovery in databases is proposed. It is focused on set of indicators mostly coming from urbanism and landscape ecology. The methodology is built on Strasbourg and applied on Rennes to validate and check its reproducibility.

Cette thèse est une partie d’un projet français qui s’appelle AEROSTRIP, un partenariat entre l’Institut Pascal, Sigma, SAPPI et Air-France industries, il est financé par le gouvernement français par le programme FUI (20 eme appel). Le projet AEROSTRIP consiste à développer le premier système automatique qui nettoie écologiquement les surfaces des avions et les pièces de rechange en utilisant un abrasif écologique projeté à grande vitesse sur la surface des avions (maïs). Ma thèse consiste à optimiser les trajectoires du système robotique total de telle façon que le décapage de l’avion soit optimal. Le déplacement des robots est nécessaire pour assurer une couverture totale de la surface à décaper parce que ces surfaces sont trop grandes et elles ne peuvent pas être décapées d’une seule position. Le but de mon travail est de trouver le nombre optimal de robots avec leur positions optimales pour décaper totalement l’avion. Une fois ce nombre est déterminé, on cherche les trajectoires des robots entre ces différentes positions. Alors, pour atteindre ce but, j’ai défini un cadre général composant de quatre étapes essentiels: l’étape pre-processing, l’étape optimization algorithm, l’étape generation of the end-effector trajectories et l’étape robot scheduling, assignment and control.Dans ma thèse, j’ai deux contributions dans deux différentes étapes du cadre général: l’étape pre-processing et l’étape optimization algorithm. Le calcul de l’espace de travail du robot est nécessairedans l’étape pre-processing: on a proposé l’Analyse par Intervalles pour trouver cet espace de travail parce qu’il garantie le fait de trouver des solutions dans un temps de calcul raisonnable. Alors, ma première contribution est une nouvelle fonction d’inclusion qui réduit le pessimisme, la surestimation des solutions qui est le principal inconvénient de l’Analyse par Intervalles. La nouvelle fonction d’inclusion est évaluée sur des problèmes de satisfaction de contraintes et des problèmes d’optimisation des contraintes. En plus, on a proposé un algorithme d’optimisation hybride pour trouver le nombre optimal de robots avec leur positions optimales: c’est notre deuxième contribution qui est dans l’étape optimization algorithm. Pour évaluer l’algorithme d’optimisation, on a testé cet algorithme sur des surfaces régulières, comme un cylindre et un hémisphère, et sur un surface complexe: une voiture. / This PHD is a part of a French project named AEROSTRIP, (a partnership between Pascal Institute,Sigma, SAPPI, and Air-France industries), it is funded by the French Government through the FUIProgram (20th call). The AEROSTRIP project aims at developing the first automated system thatecologically cleans the airplanes surfaces using a process of soft projection of ecological media onthe surface (corn). My PHD aims at optimizing the trajectory of the whole robotic systems in orderto optimally strip the airplane. Since a large surface can not be totally covered by a single robot base placement, repositioning of the robots is necessary to ensure a complete stripping of the surface. The goal in this work is to find the optimal number of robots with their optimal positions required to totally strip the air-plane. Once found, we search for the trajectories of the robots of the multi-robot system between those poses. Hence, we define a general framework to solve this problem having four main steps: the pre-processing step, the optimization algorithm step, the generation of the end-effector trajectories step and the robot scheduling, assignment and control step.In my thesis, I present two contributions in two different steps of the general framework: the pre-processing step, the optimization algorithm step. The computation of the robot workspace is required in the pre-processing step: we proposed Interval Analysis to find this workspace since it guarantees finding solutions in a reasonable computation time. Though, our first contribution is a new inclusion function that reduces the pessimism, the overestimation of the solution, which is the main disadvantage of Interval Analysis. The proposed inclusion function is assessed on some Constraints Satisfaction Problems and Constraints Optimization problems. Furthermore, we propose an hybrid optimization algorithm in order to find the optimal number of robots with their optimal poses: it is our second contribution in the optimization algorithm step. To assess our hybrid optimization algorithm, we test the algorithm on regular surfaces, such as a cylinder and a hemisphere, and on a complex surface: a car.

Ce travail de thèse, propose un schéma numérique d'ordre élevé, distribuantle résidu (RD) pour l'approximation d'un problème hydro-sédimentairehyperbolique non conservatif, couplant les modèles de Grass et de Saint-Venant. Il fait appel à des méthodes de Runge-Kutta à variation totale diminuanteet de stabilisation (méthode de décentrement amont, dit Upwind),avec ou sans adjonction de limiteurs et présente de bonnes propriétés.L'une des facettes importantes de ce qui a été réalisée, repose sur la conceptionet le développement d'un programme Python 2D-espace, sous la formed'un logiciel faisant appel à un ensemble de modules créés pour l'occasion.Le développement du code de calcul, qui se propose d'approcher la solutiondu problème hydro-sédimentaire, a été e_ectué avec une orientation Objetet pour être e_cace sur calculateur parallèle (utilisant le parallélisme multithreadsOpenMP). L'une des particularités du schéma numérique dans cecadre, est liée à son application à des quadrangles.Un programme 1D-espace, qui se présente également sous forme de logiciel,a aussi été mis en place. Pour des raisons de portabilité et d'e_catité, il aété écrit multilangages (Python-Fortran : via numpy.ctypes pour Python etvia l'interface standard de Fortran pour C). Le schéma RD avec ou sansadjonction de limiteurs de _ux, a été implémenté à la manière d'un schémaprédicteur-correcteur. Des comparaisons avec d'autres schémas ont été e_ectuées a_n de montrer son e_cacité, son ordre de précision élevé a été mis enévidence, et la C-propriété a été testée. Les tests ont révélé que, pour le casd'un transport d'un pro_l sédimentaire parabolique, c'est le limiteur de _uxMUSCL MinMod, qui est le plus adapté parmi ceux testés.Dans le cas scalaire, des tests numériques ont été réalisés a_n de validerle second ordre de précision. / The present work, proposes a high order Residual Distribution (RD) numericalscheme to solve the non conservative hyperbolic problem, coupling Shallow Water and Grass equations. It uses Total Value Diminishing Runge Kutta and stabilisation Upwind methods, with or without limiters. It also has some good properties.A part of the work realised in this thesis, is about the conception and the developpement of a 2D-space Python program, under the form of a software,using a set of moduls created for the occasion. the code developpement, whichis said to approach the _uid-sediment model, coupling Shallow-Water and sedimentequations, has been made with an Object orientation and in orderto be e_cient on parallel architecture (using multithreads OpenMP parallelism). One of the features of the scheme in this case, is due to its application on quadrangles.A 1D-space program, also writen as a software, has been estabished. In order to be portable and e_cient, It has been developped multilinguals (Python- Fortran : by numpy.ctypes for Python and by standart interface FORTRAN for C). The RD scheme with or without Flux Limiters, has been implemented like predictor-corrector one. Comparisons with other schemes results have been realised, in order to show its e_ciency, moreover its high order accuracy has been focus on, and the C-proprerty has been tested. The tests show that MUSCL MinMod _ux limiters, is the most adaptated for a dune test case, between all tested.In the scalar case, numerical tests have been realised, for validating the secondorder of accuracy.