Les caoutchoucs utilisés dans les applications d’ingénierie sont souvent sollicités cycliquement et présentent une réponse thermomécanique complexe dépendante du temps. Établir le couplage entre les différents phénomènes inélastiques, apparaissant généralement ensemble au cours de l’historique du chargement cyclique, est une question ouverte à résoudre. Cette thèse est dédiée à la formulation et à la vérification expérimentale de modèles de comportement thermomécaniques pour les caoutchoucs. Le mémoire de thèse est divisé en deux parties. La première partie est axée sur les caoutchoucs renforcés par du noir de carbone. Les effets du pré-étirement et de la teneur en noir de carbone sur la réponse cyclique d'un caoutchouc synthétique représentatif (SBR) sont analysés qualitativement et quantitativement à l'aide de la théorie des variables internes. Une interprétation des mécanismes physiques sous-jacents est proposée dans laquelle deux types de réarrangements dissipatifs du réseau de chaînes sont considérés, à savoir les réarrangements recouvrables induisant une viscoélasticité et les réarrangements non recouvrables induisant un endommagement. Afin de prédire l'ensemble des principaux effets inélastiques (l’adoucissement de la contrainte induit par la fatigue et l’hystérésis ainsi que la dissipation thermique), nous avons formulé un nouveau modèle constitutif thermo-viscoélastique endommageable basé sur la théorie des variables internes. Le modèle constitutif proposé est implémenté dans un code éléments finis et des applications numériques sur des structures en caoutchouc sont effectuées. Les capacités prédictives du modèle sont vérifiées par des comparaisons avec nos observations expérimentales. La seconde partie est consacrée aux caoutchoucs cristallisables par étirement. Nous avons développé un nouveau modèle physiquement fondé inspiré du micro-mécanisme pour décrire l'évolution progressive du degré de cristallinité dans les caoutchoucs et leur réponse thermomécanique dépendante du temps dans le contexte de la thermodynamique des processus irréversibles. Dans ce modèle, la configuration moléculaire d’une chaîne partiellement cristallisée est analysée et calculée au moyen de certaines méthodes mécaniques statistiques. Notre approche est implémentée dans le modèle micro-sphère dans le but d'introduire l'anisotropie et la dissipation induites par la cristallisation d’un réseau de chaînes. Le modèle constitutif proposé est ensuite utilisé pour discuter certains aspects importants du micro-mécanisme et de la réponse macroscopique à l'état d'équilibre et à l'état non équilibré pendant l'étirement/la recouvrance/la relaxation continue. Les simulations du modèle sont également comparées aux données expérimentales à différents niveaux d'étirement et à différentes températures. Les champs locaux en termes d'anisotropie et de dissipation sont présentés à l'aide d'exemples numériques. / Establishing the coupling between the different inelastic phenomena, usually appearing together during the cyclic loading history, is an open issue to be addressed. The Phd report is divided into two parts. The first part is focused on filled rubbers. The effects of pre-stretch and filler content on the history-dependent cyclic response of a representative carbon-filled synthetic rubber (SBR) are qualitatively and quantitatively analyzed by using the internal state variable theory. An interpretation of the underlying physical mechanisms is proposed in which two types of dissipative network rearrangements are considered, i.e. recoverable rearrangements inducing viscoelasticity and unrecoverable rearrangements inducing damage. In order to predict the main set of inelastic fatigue effects (fatigue-induced stress-softening and hysteresis along with dissipative heating), we formulate a new thermo-viscoelastic-damage constitutive model based on the internal state variable theory. The proposed constitutive model is implemented into a finite element program and numerical applications on rubber structures are performed. The predictive capabilities of the model are verified by comparisons with our experimental observations. The second part is focused on stretch-induced crystallizable rubbers. We develop a new micro-mechanism inspired molecular chain model to describe the progressive evolution of the crystallinity degree in rubbers and the history-dependent thermo-mechanical response within the context of the thermodynamic framework. In this model, the molecular configuration of the partially crystallized single chain is analyzed and calculated by means of some statistical mechanical methods. Our approach is implemented into the micro-sphere model in the aim to introduce the crystallization-induced anisotropy and dissipation. The proposed constitutive model is then used to discuss some important aspects of the micro-mechanism and the macro-response under the equilibrium state and the non-equilibrium state involved during stretching/recovery/continuous relaxation. The model simulations are also compared to experimental data at different stretch levels and temperatures. Local fields in terms of anisotropy and dissipation are presented on illustrative numerical examples.

La construction d'applications par composition d'éléments existants permet de réduire le temps de développement des applications ; pour cette raison, c'est un thème central du génie logiciel. On peut trouver quatre types de composition proposés par les approches actuelles : l'intégration, la connexion, la coordination et l'orchestration. Tandis que l'intégration et la connexion se basent sur les liens directs liant les éléments à composer, la coordination et l'orchestration utilisent une architecture à deux niveaux dans laquelle la logique de composition est exprimée séparément. Cette thèse propose un modèle de composition, basé sur la coordination, où la réutilisation, l'évolution et l'adaptation sont les objectifs premiers. Le concept de domaine est proposé pour représenter un groupe d'éléments coordonnés fournissant une fonctionnalité clairement identifiée par un modèle conceptuel. La composition de domaines est effectuée en établissant des relations entre les concepts provenant des modèles conceptuels de ces domaines. Une fédération est introduite comme une architecture logicielle permettant la structuration des domaines et la composition de domaines. La composition de domaines est réalisée par la synchronisation de domaines à travers un espace partagé et contrôlé (univers commun) contenant la matérialisation des modèles conceptuels des domaines composés ainsi que des relations liant leurs concepts. Les environnements pour la conception, le développement, l'exécution et l'administration d'une fédération ont été réalisés, et plusieurs applications ont été construites afin de valider l'approche proposée dans cette thèse.

L'apprentissage par renforcement est la réponse du domaine de l'apprentissage numérique au problème du contrôle optimal. Dans ce paradigme, un agent informatique apprend à contrôler un environnement en interagissant avec ce dernier. Il reçoit régulièrement une information locale de la qualité du contrôle effectué sous la forme d'une récompense numérique (ou signal de renforcement), et son objectif est de maximiser une fonction cumulante de ces récompenses sur le long terme, généralement modélisée par une fonction dite de valeur. Le choix des actions appliquées à l'environnement en fonction de sa configuration est appelé une politique, et la fonction de valeur quantifie donc la qualité de cette politique. Ce parangon est très général, et permet de s'intéresser à un grand nombre d'applications, comme la gestion des flux de gaz dans un complexe sidérurgique, que nous abordons dans ce manuscrit. Cependant, sa mise en application pratique peut être difficile. Notamment, lorsque la description de l'environnement à contrôler est trop grande, une représentation exacte de la fonction de valeur (ou de la politique) n'est pas possible. Dans ce cas se pose le problème de la généralisation (ou de l'approximation de fonction de valeur) : il faut d'une part concevoir des algorithmes dont la complexité algorithmique ne soit pas trop grande, et d'autre part être capable d'inférer le comportement à suivre pour une configuration de l'environnement inconnue lorsque des situations proches ont déjà été expérimentées. C'est le problème principal que nous traitons dans ce manuscrit, en proposant une approche inspirée du filtrage de Kalman.

Although manipulation of the light regime is a common goal of silvicultural treatments, the specific light conditions created are poorly documented for many forest types and geographic locations. To help quantify effects of silivicultural treatments on light conditions, basal area, canopy structure, and photosynthetically active radiation (PAR), collected both instantaneously and across time, were measured in central hardwood forests following silvicultural treatments. These measurements were used to: 1.) investigate the magnitudes of differences in understory percent ambient PAR following implementation of shelterwood and thinning treatments; 2.) document the specific amount and variability of understory percent ambient PAR in shelterwood treatments (mean residual basal area=21 ft2/ac [4.8 m2/ha]), thinning (78 ft2/ac [17.9 m2/ha]), and untreated controls (18 ft2/ac[4.1 m2/ha); and 3.) Examine relationships between: basal area and canopy cover; basal area and measured percent ambient PAR; and canopy cover and measured percent ambient PAR. It was found that greater light levels resulted from greater canopy removals. Indexes of variability in light across time and among locations within a stand were higher in the shelterwood and thinning treatments than in the uncut control. Simple linear regression relationships were observed between basal area and PAR (r2= 0.8784 for instantaneous measurements, r2= 0.9697 for continuous measurements), and basal area and canopy cover (r2=0.8479). Such relationships provide a means for including light management in forest planning and application of silivicultural treatments.

Depuis les années 1990, les oligomères du chitosane (COS) suscitent un intérêt croissant pour certaines applications biomédicales et alimentaires. Il est possible d'obtenir différents ratios d'oligomères à des degrés de polymérisation (DP) variant de 2 à 8 unités, selon le procédé d'hydrolyse du chitosane employé (chimique ou enzymatique). Il est difficile d'étudier leurs effets tant physiques que biochimiques de façon individuelle car ces oligomères sont difficiles à séparer et jusqu'à maintenant, leur commercialisation est limitée. Tout comme le chitosane, les oligomères possèdent des propriétés de complexation avec des ions métalliques de transition. Plusieurs facteurs interviennent lors de la formation de complexes avec le chitosane, notamment le pH, le degré de polymérisation (DP) ainsi que l'ion métallique. Le travail élaboré dans ce mémoire s'est basé sur l'hypothèse d'une séparation possible d'un mélange de COS (dimère, trimère, tétramère) en faisant intervenir l'affinité avec des ions métalliques en fonction du DP. Nous proposons ainsi une méthode chromatographique basée sur l'affinité entre les ions métalliques cuivre (II) et les groupements amine des oligomères de chitosane. La chromatographie d'affinité sur des ions métalliques immobilisés (IMAC) est déjà appliquée à la purification de biomacromolécules (protéines, ADN). L'adaptation de ce type chromatographique à notre problématique montre un réel intérêt car le développement du système est économique et simple d'utilisation. Des matériaux polyhydroxyliques (Agarose et silice) ont été fonctionnalisés par des groupements de type IMAC. Différentes fonctions chélatantes ont été greffés sur la Sepharose CL-6B (agarose réticulé): l'acide iminodiacétique (IDA), l'acide aspartique carboxyméthylé (CM-Asp) et le tris(carboxymethyl)diamine (TED). Ces matrices ont été caractérisées par FTIR et leurs capacités de rétention de Cu2+ par spectrophotométrie d'adsorption atomique (AAS). Un mélange commercial de COS (dimère, trimère, tétramère) fourni par ISM Biopolymer inc, a été utilisé pour l'étude sur les capacités de rétention. Les différents supports IMAC à base d'agarose (ACL6B) ont montré des quantités de rétention en COS respectivement de 6 mg/cm³, 4 mg/cm³ et 2 mg/cm³ sur les matrices modifiées (ACL6B-IDA, ACL6B-CM-Asp, ACL6B-TED). Les matériaux chromatographiques IMAC ont été employés en mode FPLC (à pression moyenne). Les fractions obtenues ont été analysées par une technique colorimétrique à base d'acide bicinconinique (BCA) et par chromatographie en couche mince avec la détection des oligomères à la ninhydrine. Les résultats sont corrélés avec l'analyse de la population retrouvée des différentes fractions par spectrométrie de masse quadripôle simple. Les oligomères de chitosane ont été partiellement séparés et/ou enrichis (selon la méthode employée) à 95 % pour le dimère, 70 % pour le trimère et 90 % pour le tétramère, avec nos matériaux chélatants obtenus au laboratoire, à base d'agarose réticulée. Ces résultats sont nettement supérieurs à ceux obtenus avec des matériaux chromatographiques commerciaux (Profinity, Chelex-100). Cette nouvelle méthode originale, à base de chromatographie d'affinité IMAC, offre des possibilités de diversification d'applications des COS et pourrait permettre de diminuer les coûts de revient lors de leur préparation à l'échelle industrielle. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Chitosane, Chitooligosaccharide (COS), Chromatographie d'affinité sur ions métalliques immobilisés (IMAC).

L'amélioration constante de la qualité des logiciels et des processus de développement logiciel est depuis plusieurs décennies, au coeur des préoccupations et de nombreux travaux de recherche dans le domaine de l'ingénierie des systèmes d'information. Parmi les multiples solutions proposées, la réutilisation apparaît pour bien des chercheurs comme l'une des pistes les plus prometteuses pour la réduction du coût de production et l'amélioration de la qualité de systèmes [MILl 1999]. Plusieurs formes de réutilisation ont été introduites: la réutilisation des spécifications, la réutilisation des composants, la réutilisation des codes, la réutilisation des expériences, etc. [R.P. Diaz, 87], [Kruger 92], [NKambou et al. 2003, 2004]. Le but du projet CIAO-SI est de construire et de maintenir une mémoire d'expérience pour l'organisation pouvant supporter tout le cycle de développement. À ce jour, les travaux du projet CIAO-SI [NKambou et al. 2003, 2004] initié par le Groupe Infotel Inc et le laboratoire GDAC se sont limités aux phases d'analyse et de conceptions. Nous nous proposons dans notre travail de recherche d'étendre la réflexion à la phase d'implantation ('codage'). Ce volet vise à doter le système CIAO-SI d'un module permettant de rechercher et d'indexer les unités de programmes éprouvées, validées et stockées dans le but de leur réutilisation pour des nouveaux projets de développement logiciel. La plupart des outils recensés utilisent des approches d'indexation qui se limitent à l'aspect descriptif du problème (caractéristique du problème, le contexte d'élaboration pour filtrer les résultats, utilisation des concepts pour définir les ontologies) et non à l'intégration de la solution proposée; ce qui n'est pas approprié dans la réutilisation des codes. Nous avons proposé et implémenté une approche de réutilisation des unités de programmes basée sur le CBR et la classification à facettes. L'implantation de cette approche dans le contexte de CIAO-SI, une plateforme de réutilisation dans les phases en aval de la réalisation, nous a permis d'obtenir des résultats encourageants. Finalement nous avons effectué une évaluation expérimentale par la méthode de Salton et cela nous a permis d'évaluer la pertinence de nos résultats. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Réutilisation des codes, Développement logiciel, Indexation des codes, Ontologie, CIAO-SI, Raisonnement à base de cas.

Les galectines sont une famille de protéines cytosoliques possédant un domaine de reconnaissance pour les résidus β-D-galactosides et dont quatorze membres ont été identifiés chez les mammifères. Le rôle précis de ces lectines n'est pas très bien défini, mais tous les membres des galectines ont une très forte modulation de leurs expressions durant une étape de leurs développements spécifiques, sous différentes conditions physiologiques et pathologiques. Les galectines semblent être impliquées dans le processus d'apoptose, dans les réactions du système immunitaire et dans le processus de l'infection du VIH. Ainsi, une inhibition sélective de celles-ci pourrait mener à des traitements anti-cancers, anti-inflammatoires ou même anti-VIH. Dans le but de synthétiser des inhibiteurs sélectifs des galectines avec une augmentation de l'affinité, une réaction catalysée par transfert de phase a été utilisée pour la synthèse d'aryle O-et S-galactosides et lactosides. En plus d'obtenir des inhibiteurs ayant une affinité supérieure au ligand naturel, une corrélation a été découverte, soit entre la densité électronique de l'oxygène en position-3 du glucoside avec la propriété d'inhibition pour les dérivés lactosides pour la galectine-1. Ensuite, la synthèse régiosélective de dérivés triazoles et d'isoxazoles a aussi été exploitée pour l'obtention d'hétérocycles non-naturels dans le but de créer des interactions favorables avec les galectines. Le triazole C₃-symétrique s'est avéré être le meilleur inhibiteur pour les galectines-1 et -3. De plus, l'exploitation d'espaceurs rigides a été utilisée dans le but de synthétiser des inhibiteurs avec une augmentation de la sélectivité vis-à-vis la Concanavalin A. Des métaux de transition ont été utilisés tels que le palladium(0) pour la réaction de Sonogashira et l'octacarbonyle de dicobalt pour une réaction de benzannélation à partir de mannosides acétyléniques. Cette méthode peut être appliquée pour d'autres protéines ou lectines telles que les galectines. Finalement, le premier modèle QSAR pour la galectine-3 a été développé dans le but de concevoir une base de données fiable pour le développement de futurs antagonistes sélectifs de la galectine-3. L'étude réalisée suggère que les interactions non-covalentes telles que la lipophilie et la structure de l'inhibiteur sont des points importants pour l'obtention d'un inhibiteur sélectif de la galectine-3. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Galectine, Glycochimie, Cycloaddition, Catalyse par transfert de phase.

Dans ce travail nous proposons une adaptation du paradigme de la programmation par contrat - contrats exprimés sous forme de protocoles de comportement - au contexte des architectures orientées services, et ce à travers la conception d'un cadre d'applications (framework) supportant l'ensemble du processus de contractualisation, à savoir, la définition des contrats, la surveillance dynamique et la réaction en fonction du respect ou non des règles établies. La solution proposée permet de détecter les ruptures de contrat à chaud, c'est-à-dire en cours d'exécution des compositions de services, ouvrant ainsi la porte à l'instauration de mécanismes dynamiques de compensation. Les contrats surveillés représentent des protocoles de comportements de processus BPEL, ce qui permet de définir des contraintes sur l'ordre d'exécution des opérations publiques des services partenaires. Nous en présentons également une mise en œuvre, BPEL.RPM, qui est adaptable, dans le sens où elle peut aisément intégrer des modules externes de compensation, mais qui est aussi portable, puisqu'elle fonctionne indépendamment de l'environnement d'exécution des services Web. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : services Web, programmation par contrat, surveillance dynamique, BPEL.

Cette thèse examine le contexte dans lequel l'animation 3D prend place et fonctionne, en découvre les origines et la terminologie et documente ses plus pertinentes applications en regard de mon cheminement artistique en animation. J'examine également comment l'expérience de la limite en art a fait avancer la réflexion. J'ai utilisé de façon très personnelle un logiciel d'animation 3D qui sert dans l'industrie de l'image animée en le détournant de ses utilisations habituelles pour produire des œuvres non figuratives et non narratives visant la création d'installations à écrans multiples. J'ai mis l'emphase sur la synthèse d'image 3D plutôt que sur la synthèse du mouvement qui prédomine au cinéma. Ce travail aux frontières de l'image animée industrielle s'élargit au-delà des notions techniques propres au médium et à son histoire et entraîne l'animation 3D à faire œuvre poétique. Ce type d'expérience esthétique est axé sur la perception sensible du spectateur et sur son déplacement dans l'espace et n'est donc pas « branché » sur l'interactivité. Mes œuvres se positionnent entre la réalité virtuelle et l'industrie cinématographique. Mon approche du logiciel, basée sur l'expérimention et sur la recombinaison des opérations qui y sont programmées, m'a permis de le redéfinir comme un « objet technique » qui nuance l'idée du moule auquel il est souvent associé. Dans cette approche la relation occupe une place centrale pour construire un point de vue « allagmatique » c'est-à-dire où il y a opération d'échange. Simondon appelle « allagmatique » une « théorie générale des échanges et des modifications des états », une « théorie générale des transformations » et même une « théorie des opérations ». Gilles Deleuze et Gilbert Simondon ont guidé ma réflexion dans cette recherche sur la place du logiciel dans le processus de création à l'ordinateur. Cette approche m'a aussi permis de « déconstruire » le logiciel en termes d'environnements pour créer mon concept d'image environnementale. À chaque nouveau chapitre s'insèrent des études de cas et des incursions dans l'histoire pour mieux comprendre mes analyses. ______________________________________________________________________________

Texte remanié de: Dissertation--Geschichts- und Kulturwissenschaften--Berlin--Freie Universität, 2004. / Bibliogr. p. 266-292.