Doctorat en philosophie et lettres / info:eu-repo/semantics/nonPublished

General Stackelberg games (GSG) confront two contenders, each wanting to optimize their rewards. One of the players, referred to as the leader, can commit to a given action or strategy first, and the other player, referred to as the follower, then responds by selecting an action or strategy of his own. The objective of the game is for the leader to commit to a reward-maximizing strategy, anticipating that the follower will best respond.Finding an optimal mixed strategy for the leader in a GSG is NP-hard when the leader faces one out of a group of several followers and polynomial when there exists a single follower. Additionally, GSGs in which the strategies of the leader consist in covering a subset of at most $m$ targets and the strategies of the followers consist in attacking some target, are called Stackelberg security games (SSG) and involve an exponential number of pure strategies for the leader.The goal of this thesis is to provide efficient algorithms to solve GSGs and SSGs. These algorithms must not only be able to produce optimal solutions quickly, but also be able to solve real life, and thus large scale, problems efficiently. To that end, the main contributions of this thesis are divided into three parts:First, a comparative study of existing mixed integer linear programming (MILP) formulations is carried out for GSGs, where the formulations are ranked according to the tightness of their linear programming (LP) relaxations. A formal theoretical link is established between GSG and SSG formulations through projections of variables and this link is exploited to extend the comparative study to SSG formulations. A new strong SSG MILP formulation is developed whose LP relaxation is shown to be the tightest among SSG formulations. When restricted to a single attacker type, the new SSG formulation is ideal, i.e. the constraints of its LP relaxation coincide with its convex hull of feasible solutions. Computational experiments show that the tightest formulations in each setting are the fastest. Notably, the new SSG formulation proposed is competitive with respect to solution time, and due to the tightness of its LP relaxation, it is better suited to tackle large instances than competing formulations.Second, the bottleneck encountered when solving the formulations studied in the first part of the thesis is addressed: The tightest formulations in each setting have heavy LP relaxations which can be time-consuming to solve and thus limit the effectiveness of the formulations to tackle instances. To address this issue, in both the general and the security case, Benders cuts from the LP relaxation of the tightest MILP formulations are embedded into a Cut and Branch scheme on a sparse equivalent formulation in each setting. By combining the tightness of the bound provided by the strong formulations with the resolution speed of the formulations, the proposed algorithm efficiently solves large GSG and SSG instances which were out of the scope of previous methods.Third, a special type of SSG, defined on a network, is studied, where the leader has to commit to two coverage distributions, one over the edges of the network and one over the targets, which are contained inside the nodes. A particular case of this SSG is used to tackle a real life border patrol problem proposed by the Carabineros de Chile in which the use of their limited security resources is optimized while taking into account both global and local planning considerations. A methodology is provided to adequately generate the game's parameters. Computational experiments show the good performance of the approach and a software application developed for Carabineros to schedule their border resources is described. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Dans le domaine du Génie Électrique, la méthode des éléments finis (MEF) associée à une approche pas à pas dans le temps est la plus simple, la plus précise et la plus robuste des méthodes pour modéliser les champs magnétiques dans des dispositifs électromagnétiques en basse fréquence. Néanmoins, cette méthode peut conduire à des temps de calcul extrêmement importants lorsque la constante de temps du système étudié est relativement petite en comparaison de la durée du régime transitoire. C'est dans ce contexte que s'inscrit ces travaux de thèse intitulés « Modélisation numérique par la méthode des éléments finis des systèmes électrotechniques: recherche du régime permanent ». Dans ce manuscrit, une méthode numérique nommée Waveform Relaxation-Newton Method (WR-NM) a été développée. Celle-ci est basée sur la Waveform Relaxation Method (WRM) à laquelle des conditions de périodicité sont appliquées afin d'imposer le régime permanent directement pour des problèmes électromagnétiques couplés à des équations de circuit. La convergence de cette méthode étant similaire à celle d'une méthode point-fixe, elle a été combinée à la méthode de Newton-Raphson dont la convergence est quadratique. Afin de valider et de tester la robustesse de la WR-NM, plusieurs applications sont présentées dans le manuscrit. Des gains importants en temps de calcul sont signifiés en comparaison à l'approche classique et ce pour une précision de la solution identique. Un dernier exemple concernant la modélisation d'une machine à griffes couplés à un pont redresseur montre que la WR-NM peut également être employé dans un cadre industriel. / In electrical engineering, the Finite Element Method (FEM) associated to the time stepping numerical scheme is the most used approach today. This method is simple, accurate and efficient to modeling magnetic fields in low frequency electromagnetic devices. Nevertheless according to the studied cases, the time constant of the device can lead to prohibitive computation time to obtain the steady state. It is in this context that this PhD thesis is written "Numerical modeling by finite element method for electrotechnical systems: steady state investigation". The Waveform Relaxation-Newton Method (WR-NM) was developed, this method is based on the waveform relaxation method (WRM) in which periodicity conditions are applied to impose the steady state for electromagnetic problems coupled to circuit equations. The convergence of this method is similar to a fixed-point method, thus the method is combined to the method of Newton-Raphson whose convergence is quadratic. In order to validate and test the robustness of WR-NM, several applications are presented in the manuscript. Significant gains in computation time are shown in comparison with the conventional approach and for the same precision of the solution. A final example on the modeling of a claw-pole machine coupled to a bridge rectifier shows that the WR-NM can also be employed in an industrial setting.

Doctorat en sciences sociales, politiques et économiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Doctorat en sciences psychologiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Doctorat en sciences psychologiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au croisement des sciences sociales et du cinéma, de la recherche et de la pratique artistique, cette thèse comprend deux volets : un film et un texte.Tourné au cours d'une recherche de cinq années en immersion dans les quartiers populaires de la ville des Mureaux, à proximité de l'usine Renault de Flins, le film De cendres et de braises (long-métrage documentaire) propose un portrait, à la fois sensible et politique, de cette banlieue ouvrière en mutation. Allant à la rencontre de ses habitants, il nous invite à écouter leurs paroles. Qu'elles soient douces, révoltées ou chantées, au pied des tours de la cité, à l'entrée de l'usine ou à côté d'un feu, celles-ci révèlent des subjectivités aussi bien intimes que politiques.Le texte, qui accompagne le film, contextualise le terrain de la recherche. Nourri du récit des habitants rencontrés, il revisite l'histoire de ces quartiers, à la croisée de l'histoire ouvrière, de l'immigration et de l'urbanisation. Il revient sur l'expérience et la fabrication du film, et notamment, sur la mise en scène de la parole et ses enjeux. Proposant une approche à la fois pratique et théorique du cinéma documentaire, cette recherche-création s'interroge ainsi sur les contours et les possibles d'un cinéma de recherche. Là où un « partage du sensible » (Rancière) pourrait permettre d'autres formes de politique. / At the intersection of social sciences and cinema, research and artistic practice, this PhD thesis has two components: a film and a text.Shot during a five years immersion research in the neighborhoods of Les Mureaux town (France), close to Renault factory in Flins, the film Ash and Ember (documentary feature film) offers a poetic and political portrait of this working-class suburb. Meeting his inhabitants, it invites us to listen to their words. Be it soft, rebellious or sung, down the buildings, at the entrance of the factory, or next to a fire, they reveal both intimate and political subjectivities.The text accompanying the film contextualizes the field of research. Nourished with life stories of Les Mureaux people, it revisits the history of these neighborhoods, at the crossroads of labor, immigration and urbanization history. It reviews the experience and the making of the film with the inhabitants, and in particular, the “mise en scène” of theirs words and its stakes.As a practical and theoretical approach of documentary filmmaking, this research-creation examines the contours and possibilities of a research cinema. When a "sharing of the sensitive"(Jacques Rancière) could allow other forms of politics.

Conformément au constat de l’OMS, il existe en France, comme ailleurs, des différences de santé entre différents groupes de population, qui découlent des conditions sociales dans lesquelles les gens naissent, grandissent, vivent, travaillent et vieillissent».En France, la réduction des inégalités sociales de santé est une priorité politique affichée, au travers notamment, des plans cancers successifs, les cancers étant les principales pathologies pourvoyeuses d’inégalités. Ces plans ont permis la mise en place du dépistage organisé du cancer colorectal et du cancer du sein, pour lesquels les inégalités sociales et territoriales de participation ainsi que les facteurs de non adhésion sont bien documentés et constituent autant de cibles potentielles pour des interventions. Cette thèse a pour objectif d’apporter des connaissances et des preuves nouvelles afin d’orienter les politiques et l’organisation du dépistage des cancers en se basant sur des éléments fondés, en particulier pour la réduction des inégalités sociales et territoriales. Elle présente deux études. PRADO est une étude d’intervention à unité de randomisation collective (Ilots Regroupés pour l’Information Statistique (IRIS)) multicentrique, stratifiée sur le caractère urbain/rural et la précarité des IRIS et conduite en deux groupes parallèles (Intervention vs Témoin), de 2011 à 2013 en Picardie. Dans le bras intervention, en complément des modalités usuelles du dépistage organisé du cancer colorectal un accompagnateur au dépistage a contacté par téléphone les sujets n’ayant pas réalisé le test de dépistage sur les deux campagnes précédentes. L’étude a montré que cette intervention a permis d’augmenter la participation et a identifié les conditions dans lesquelles ce type d’intervention pourrait réduire les inégalités sociales. La deuxième étude évalue l’intérêt d’un sénographe mobile (le mammobile) dans le cadre du dépistage organisé du cancer du sein. Une analyse rétrospective du mammobile de l’Orne sur 5 campagnes de dépistage montre que ce dispositif permet de réduire les inégalités sociales et territoriales de participation au dépistage. Le principe d’universalisme proportionné, le caractère multiniveau et intersectoriel de l’intervention, l’application du principe de littéracie et le respect du choix éclairé apparaissent comme les fondements d’une politique de santé publique visant à réduire les inégalités sociales dans le domaine du cancer. Le mode optimal d’évaluation de ces interventions dites complexes reste un enjeu de recherche majeur. / In accordance with the WHO's observation, there are differences in health between different population groups in France, as elsewhere, which result from the social conditions in which people are born, grow, live, work and age.In France, the reduction of social inequalities in health is a political priority, notably through successive cancer plans, with cancers being the main pathologies that provide inequalities. These plans have led to the introduction of organized screening for colorectal cancer and breast cancer, for which social and territorial inequalities of participation as well as non-adherence factors are well documented and constitute potential targets for interventions. This thesis aims to provide new knowledge and evidence to guide the policies and organization of cancer screening based on evidence, particularly for the reduction of social inequalities and territorial. She presents two studies. PRADO is an interventional study with a collective randomization unit (Grouped Islets for Statistical Information (IRIS)) multicentric, stratified on the urban / rural character and precariousness of IRIS and conducted in two parallel groups (Intervention vs Control), from 2011 to 2013 in Picardy. In the intervention arm, in addition to the usual modalities of organized screening for colorectal cancer, a screening assistant contacted by telephone those who did not carry out the screening test in the two previous round. The study showed that this intervention has increased participation and identified the conditions under which this type of intervention could reduce social inequalities. The second study evaluates the interest of a mobile radiography (the mammobile) in organized breast cancer screening. A retrospective analysis of the Orne device on five screening rounds shows that this device makes it possible to reduce the social and territorial inequalities of participation in screening. The principle of proportional universalism, the multilevel and intersectorial nature of intervention, the application of the principle of literacy and respect for informed choice appear as the foundations of a public health policy aimed at reducing social inequalities in the cancer field. The optimal mode of evaluation of these so-called complex interventions remains a major research issue.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’optimisation robuste. Plus précisément,nous nous intéresserons aux problèmes linéaires mixtes bi-niveaux, c’est à dire aux problèmes dans lesquels le processus de décision est divisé en deux parties : dans un premier temps, les valeurs optimales des variables dites "de décisions" seront calculées ; puis, une fois que l’incertitude sur les données est levée, nous calculerons les valeurs des variables dites "de recours". Dans cette thèse, nousnous limiterons au cas où les variables de deuxième étape, dites "de recours", sontcontinues.Dans la première partie de cette thèse, nous nous concentrerons sur l’étudethéorique de tels problèmes. Nous commencerons par résoudre un problème linéairesimplifié dans lequel l’incertitude porte seulement sur le membre droit descontraintes, et est modélisée par un polytope bien particulier. Nous supposerons enoutre que le problème vérifie une propriété dite "de recours complet", qui assureque, quelles que soient les valeurs prises par les variables de dcisions, si ces dernières sont admissibles, alors le problème admet toujours une solution réalisable, et ce, quelles que soient les valeurs prises par les paramètres incertains. Nous verrons alors une méthode permettant, à partir d’un programme robuste quelconque, de se ramener à un programme robuste équivalent dont le problème déterministe associévérifie la propriété de recours complet. Avant de traiter le cas général, nous nouslimiterons d’abord au cas o les variables de décisions sont entières. Nous testeronsalors notre approche sur un problème de production. Ensuite, après avoir remarquéque l’approche développée dans les chapitres précédents ne se généralisait pasnaturellement aux polytopes qui n’ont pas des points extrmes 0-1, nous montreronscomment, en utilisant des propriétés de convexité du problème, résoudre le problème robuste dans le cas général. Nous en déduirons alors des résultats de complexité sur le problème de deuxième étape, et sur le problème robuste. Dans la suite de cette partie nous tenterons d’utiliser au mieux les informations probabilistes que l’on a sur les données aléatoires pour estimer la pertinence de notre ensemble d’incertitude.Dans la deuxième partie de cette thèse, nous étudierons un problème de conceptionde parc hybride de production d’électricité. Plus précisément, nous chercheronsà optimiser un parc de production électrique constitué d’éoliennes, de panneauxsolaires, de batteries et d’un générateur à diesel, destiné à répondre à unedemande locale d’énergie électrique. Il s’agit de déterminer le nombre d’éoliennes,de panneaux solaires et de batteries à installer afin de répondre à la demande pourun cot minimum. Cependant, les données du problème sont très aléatoires. En effet,l’énergie produite par une éolienne dépend de la force et de la direction du vent ; celle produite par un panneau solaire, de l’ensoleillement et la demande en électricité peut tre liée à la température ou à d’autres paramètres extérieurs. Pour résoudre ce problème, nous commencerons par modéliser le problème déterministeen un programme linéaire mixte. Puis nous appliquerons directement l’approche de la première partie pour résoudre le problème robuste associé. Nous montrerons ensuite que le problème de deuxième étape associé, peut se résoudre en temps polynomial en utilisant un algorithme de programmation dynamique. Enfin, nous donnerons quelques généralisations et améliorations pour notre problème. / Robust optimization is a recent approach to study problems with uncertain datathat does not rely on a prerequisite precise probability model but on mild assumptionson the uncertainties involved in the problem.We studied a linear two-stage robustproblem with mixed-integer first-stage variables and continuous second stagevariables. We considered column wise uncertainty and focused on the case whenthe problem doesn’t satisfy a "full recourse property" which cannot be always satisfied for real problems. We also studied the complexity of the robust problemwhich is NP-hard and proved that it is actually polynomial solvable when a parameterof the problem is fixed.We then applied this approach to study a stand-alonehybrid system composed of wind turbines, solar photovoltaic panels and batteries.The aim was to determine the optimal number of photovoltaic panels, wind turbinesand batteries in order to serve a given demand while minimizing the total cost of investment and use. We also studied some properties of the second stage problem, in particular that the second stage problem can be solvable in polynomial time using dynamic programming.

Un changement s’est opéré dans les 20 dernières années au Canada concernant la recherche effectuée auprès des peuples autochtones. En réponse aux nombreuses critiques indiquant le manque de contrôle des communautés autochtones quant aux recherches les concernant, différentes communautés et organisations ont développé leurs propres protocoles de recherche afin de s’assurer que celle-ci se fasse de manière éthique et avec leur collaboration. Comme ces pratiques de recherche touchant spécifiquement les communautés autochtones hors réserve en milieu urbain ne sont que très peu discutées dans la littérature académique, l’étude de cas suivante permettra d’avoir une meilleure compréhension de la réalité autochtone urbaine et des défis que celle-ci pose pour les chercheurs lorsque la communauté à l’étude se trouve en situation d’itinérance ou à risque d’itinérance. À partir d’un corpus d’entretiens qualitatifs semi-dirigés auprès de chercheurs à la fois autochtones et non autochtones ainsi qu’auprès d’un groupe de participants majoritairement inuit ayant eu une expérience de recherche antérieure, cette thèse permet de démontrer que malgré les différents défis que présente le milieu autochtone et particulièrement en milieu urbain, la recherche demeure possible grâce au désir des individus de participer et aux partenariats qu’établissent les chercheurs avec les communautés. Si la recherche participative en communauté se veut une solution à une collaboration éthique entre chercheurs et communautés autochtones permettant une décolonisation de la recherche, certaines contraintes institutionnelles rendent aussi plus difficile l’opérationnalisation d’une telle méthodologie.