Les dépenses de santé augmentent continuellement année après année et prennent une grande partie du budget d’un pays. Pendant les soins médicaux, les signes vitaux, tels que le rythme cardiaque et la respiration, sont des paramètres clés qui sont surveillés en permanence. La toux est un indicateur important de plusieurs problèmes comme la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), et c’est aussi la principale raison pour laquelle les patients consultent un médecin. En fait, c’est un mécanisme de défense pulmonaire des voies respiratoires qui permet l’expulsion de substances indésirables et irritantes. Les capteurs de corps sans fil sont de plus en plus utilisés par les cliniciens et les chercheurs, dans un large éventail d’applications telles que le sport, l’ingénierie spatiale et la médecine. La surveillance des signes vitaux en temps réel peut considérablement augmenter la précision du diagnostic et peut permettre des méthodes de guérison automatiques, par exemple, la détection et l’arrêt des crises d’épilepsie ou de narcolepsie. Les paramètres respiratoires sont essentiels en oxygénothérapie, en milieu hospitalier et en surveillance ambulatoire, tandis que l’évaluation de la sévérité de la toux est essentielle pour traiter plusieurs maladies, comme la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Dans cette thèse, un système de surveillance respiratoire sans fil de faible puissance avec détection de la toux est présenté. Ce système utilise des capteurs multimodaux, portables et sans-fils, conçus à l’aide de composants conventionnels disponibles dans le commerce. Ces capteurs portables utilisent une unité de mesure inertielle à 9 axes de faible puissance pour mesurer la fréquence respiratoire, et un microphone MEMS pour effectuer la détection de la toux. L’architecture de chaque capteur sans fil est présentée. De plus, les résultats montrent que le capteur à petite taille de 26,67 x 65,53 mm² consomme environ 12 à 16,2 mA et peut durer au moins 6 heures avec une batterie lithium-ion miniature de 100 mA. L’unité d’acquisition, l’unité de communication sans fil et les algorithmes de traitement de données sont décrits. Les performances du réseau de capteurs sont présentées pour des tests expérimentaux en comparant avec la pléthysmographie d’inductance respiratoire. / Health care expenses are continuously increasing year after year and taking a large part of a country’s budget. During medical care, vital signs, such as heart and breathing rates, are key parameters that are continuously monitored. Coughing is a prominent indicator of several problems such as COPD, and it is also the main reason for why patients seek medical advice. In fact, it is a pulmonary defense mechanism of the respiratory tract that allows the expulsion of undesirable and irritating substances. Wireless body sensors are increasingly used by clinicians and researchers, in a wide range of applications such as sports, space engineering and medicine. Monitoring vital signs in real time can dramatically increase diagnosis accuracy and enable automatic curing procedures, e.g. detect and stop epilepsy or narcolepsy seizures. Breathing parameters are critical in oxygen therapy, hospital and ambulatory monitoring, while the assessment of cough severity is essential when dealing with several diseases, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD). In this thesis, a low-power wireless respiratory monitoring system with cough detection is proposed to measure the breathing rate and the frequency of coughing. This system uses wearable wireless multimodal patch sensors, designed using off the shelf components. These wearable sensors use a low-power 9-axis inertial measurement unit to measure the respiratory frequency, and a MEMs microphone to perform cough detection. The architecture of each wireless patch-sensor is presented. In fact, the results show that the small 26.67 x 65.53 mm² patch-sensor consumes around 12 to 16.2 mA, and can last at least 6 hours with a miniature 100 mA lithium ion battery. The acquisition unit, the wireless communication unit and the data processing algorithms are described. The proposed network performance is presented for experimental tests with a freely behaving user in parallel with the gold standard respiratory inductance plethysmography

Depuis la loi du 11-02-2005 pour l’égalité des droits et des chances, les lieux ouverts au public doivent accueillir les Sourds en Langue des Signes Française (LSF). C’est dans le cadre du développement d’outils technologiques de diffusion de LSF que nous avons travaillé, plus particulièrement au niveau de la traduction automatique du français écrit vers la LSF. Notre thèse commence par un état de l’art relatif aux connaissances sur la LSF (ressources disponibles et supports d’expression de la LSF) avant d’approfondir des notions de grammaire descriptive. Notre hypothèse de travail est la suivant : la LSF est une langue et, à ce titre, la traduction automatique lui est applicable.Nous décrivons ensuite les spécifications linguistiques pour le traitement automatique, en fonction des observations mises en avant dans l’état de l’art et des propositions de nos informateurs. Nous détaillons notre méthodologie et présentons l’avancée de nos travaux autour de la formalisation des données linguistiques à partir des spécificités de la LSF dont certaines (model verbal, modification adjectivale et adverbiale, organisation des substantifs, problématiques de l’accord) ont nécessité un traitement plus approfondi. Nous présentons le cadre applicatif dans lequel nous avons travaillé : les systèmes de traduction automatique et d’animation de personnage virtuel de France Telecom R&D. Puis, après un rapide état de l’art sur les technologies avatar nous décrivons nos modalités de contrôle du moteur de synthèse de geste grâce au format d’échange mis au point. Enfin, nous terminons par nos évaluations et perspectives de recherche et de développements qui pourront suivre cette Thèse.Notre approche a donné ses premiers résultats puisque nous avons atteint notre objectif de faire fonctionner la chaîne complète de traduction : de la saisie d'un énoncé en français jusqu'à la réalisation de l'énoncé correspondant en LSF par un personnage de synthèse. / Since the law was voted the 11-02-2005 for equal rights and opportunities: places open to anyone (public places, shops, internet, etc.) should welcome the Deaf in French Sign Language (FSL). We have worked on the development of technological tools to promote LSF, especially in machine translation from written French to FSL.Our thesis begins with a presentation of knowledge on FSL (theoretical resources and ways to edit FSL) and follows by further concepts of descriptive grammar. Our working hypothesis is: FSL is a language and, therefore, machine translation is relevant.We describe the language specifications for automatic processing, based on scientific knowledge and proposals of our native FSL speaker informants. We also expose our methodology, and do present the advancement of our work in the formalization of linguistic data based on the specificities of FSL which certain (verbs scheme, adjective and adverb modification, organization of nouns, agreement patterns) require further analysis.We do present the application framework in which we worked on: the machine translation system and virtual characters animation system of France Telecom R&D.After a short avatar technology presentation, we explain our control modalities of the gesture synthesis engine through the exchange format that we developed.Finally, we conclude with an evaluation, researches and developments perspectives that could follow this thesis.Our approach has produced its first results since we have achieved our goal of running the full translation chain: from the input of a sentence in French to the realization of the corresponding sentence in FSL with a synthetic character.

Le travail suivant porte sur le concours lancé à Paris en 1797/99 par la Classe des sciences morales et politiques de l’Institut National, aujourd’hui l’Académie des Sciences Morales et Politiques, sur la question de l’influence des signes sur la pensée.Quelques années seulement après l’introduction d’une nouvelle terminologie dans le domaine de la chimie, la question se posait de savoir s’il était possible d’établir en philosophie une terminologie aussi précise que dans les Sciences Naturelles. Cette thématique embrasse ainsi des questions relevant des théories de la connaissance, des théories du signe et de l’épistémologie.Sur les 23 réponses anonymes au concours, seules les trois réponses suivantes ont été jusqu’ici publiées et de ce fait suffisamment connues et analysées, celles de Joseph Marie Degérando (1772--‐1842), Pierre-François Lancelin (1769--‐1809) et Pierre Prévost (1751--‐1839).Les autres réponses, qui se trouvent aux Archives de l’Institut de France, sont jusqu’à ce jour pour la plupart inconnues et non publiées.Pour la première fois, dans ce travail, elles sont mises au jour et analysées dans le cadre des théories du langage du 18ème siècle et du courant de la philosophie du langage des Idéologues .L’un des enjeux est en particulier de traiter les différentes réponses comme constituant une série et de les analyser toutes de la même manière, sans mettre l’accent sur la dissertation de Degérandos qui a reçu le prix. Cela permet ainsi de faire ressortir les structures des arguments sur l’indépendance de la pensée scientifique et des signes ou sur la réévaluation différente de la fonction cognitive des signes sur la construction des idées. / This thesis examines the question of the Paris contest and the impact of symbols on reasoning in 1797/99, tendered by the Classe des sciences morales et politiques at the Institut National which is called Académie des Sciences Morales et Politiques today. The aim was to find out whether, a couple of years after a new terminology had been introduced in chemistry, a terminology which should be as precise as the one for natural science could also be established in philosophy.The epistemic and semiotic elements of the topic are considered, as are any further questions and issues that develop. Out of the 23 anonymous entries sent in for the contest only three have been analysed scientifically so far.These are the entries sent in by Joseph Marie Degérando (1772-‐1842), Pierre-­‐François Lancelin (1769-1809) and PierrePrévost(1751-1839), which have been published and are familiar to many people.The remaining entries, which can be found today in the Archives des Institut de France are mostly unknown and have not been published yet. In this thesis they will be assessed and put into the wider context of linguistic theory at the close of the 18th century and the linguistic philosophy of the so called Idéologues. A main focus will be on the fact that they need to be seen as a series of texts and to make sure that each entry gets the same attention with no special focus on Degérandos award‐winning work.In the process a couple of overarching structures of argument emerged, such as the independence of scientific thought from symbols or the different weighing of the cognitive function of symbols for the emergence of ideas.

Cette thèse se situe dans le domaine de la combinatoire algébrique. Autrement dit, l'idée est d'utiliser des structures algébriques, en l'occurence des algèbres de Hopf combinatoires, pour mieux étudier et comprendre les objets combinatoires ainsi que des algorithmes de composition et de décomposition agissant sur ces objets. Ce travail de recherche repose sur la construction et l'étude de structure algébrique sur des objets combinatoires généralisant les permutations. Après avoir rappelé le contexte et les notations des différents objets intervenant dans cette recherche, nous proposons dans la seconde partie l'étude de l'algèbre de Hopf introduite par Aguiar et Orellana indexée par les permutations de blocs uniformes. En se focalisant sur une description de ces objets via d'autres bien connus, les permutations et les partitions d'ensembles, nous proposons une réalisation polynomiale et une étude plus simple de cette algèbre. La troisième partie étudie une deuxième généralisation en interprétant les permutations comme des matrices. Nous définissons et étudions alors des familles de matrices carrées sur lesquelles nous définissons des algorithmes de composition et de décomposition. La quatrième partie traite des matrices à signes alternants. Après avoir définie l'algèbre de Hopf sur ces matrices, nous étudions des statistiques et le comportement de la structure algébrique vis-à-vis de ces statistiques. Tous ces chapitres s'appuient fortement sur l'exploration informatique, et fait l'objet d'une implémentation utilisant le logiciel Sage. Ce dernier chapitre est consacré à la découverte et la manipulation de structures algébriques sur Sage. Nous terminons en expliquant les améliorations apportées pour l'étude de structure algébrique au travers du logiciel Sage / This thesis is in the field of algebraic combinatorics. In other words, the idea is to use algebraic structures, in this case of combinatorial Hopf algebras, to better study and understand the combinatorial objects and algorithms for composition and decomposition about these objects. This research is based on the construction and study of algebraic structure of combinatorial objects generalizing permutations. After recalling the background and notations of various objects involved in this research, we propose, in the second part, the study of the Hopf algebra introduced by Aguiar and Orellana based on uniform block permutations. By focusing on a description of these objects via well-known objects, permutations and set partitions, we propose a polynomial realization and an easier study of this algebra. The third section considers a second generalization interpreting permutations as matrices. We define and then study the families of square matrices on which we define algorithms for composition and decomposition. The fourth part deals with alternating sign matrices. Having defined the Hopf algebra of these matrices, we study the statistics and the behavior of the algebraic structure with these statistics. All these chapters rely heavily on computer exploration, and is the subject of an implementation using Sage software. This last chapter is dedicated to the discovery and manipulation of algebraic structures on Sage. We conclude by explaining the improvements to the study of algebraic structure through the Sage software

Cette thèse vise à tester pour l’existence d’effet de complémentarités entre différentes activités économiques dans le secteur agricole. Pour cela, nous mobilisons les deux approches que proposent la littérature, à savoir l’approche par la productivité et l’approche par l’adoption. Nous commençons par une revue de la littérature sur l’économie de la complémentarité, en nous focalisant sur ces deux approches de la complémentarité et ses modèles empiriques. Nous proposons ensuite trois analyses empiriques permettant de tester ces modèles. La première explore les déterminants du choix de marque et/ou de signes des qualité par les petites coopératives agricoles françaises, avec un focus particulier sur la coexistence de ces deux signes. La seconde fournit un test direct de complémentarité entre labels et marques en recourant à l’approche par l’adoption. En estimant un probit multinomial, il est en effet possible de séparer l’effet de complémentarité de celui de l’hétérogénéité inobservable. La troisième introduit l’approche par la productivité, en sus de l’approche par l’adoption, pour tester de cet eet de complémentarité dans les systèmes de polyculture élevage adoptés par les petits exploitants de la province du Pendjab au Pakistan. / The main objective of this thesis is to test for complementarity between different economic activities in agriculture. To do this, we have recourse to the two approaches proposed by the literature, i.e. the productivity approach and the adoption approach. First, we review the economics of complementarity and analyze the different empirical models to test for complementarity. Then, we propose three empirical analyses testing these models. The first examine closely the drivers of the branding and labeling strategies from French small agricultural co-operatives, with a focus on the coexistence of both quality signals. The second directly test for complementarity between branding and labeling using the adoption approach, by estimating a multinomal probit. This allow us to separate what is really due to complementarity and what is caused by unobserved heterogeneity. Third, in addition to adoption approach, we test for complementarity using a productivity approach in the mixed farming systems adopted by smallholder farmers in Punjab, Pakistan.

Le terme de neurodéveloppement dans son acception la plus large renvoie à l'ensemble des processus permettant le développement du système nerveux depuis les étapes les plus précoces de sa formation in utero jusqu'aux étapes plus tardives de maturation à l'adolescence aboutissant au système nerveux adulte. Les travaux de ces quarante dernières années ont conduit à proposer un modèle neurodéveloppemental des troubles psychiatriques, notamment schizophréniques, sur la base d'arguments génétiques, épidémiologiques et d'imagerie. Ce modèle propose que l'apparition de la maladie soit liée à une/des anomalie(s) dans les processus de formation (neurodéveloppement précoce) et de maturation (neurodéveloppement tardif) du système nerveux, sous l'effet combiné de facteurs génétiques et environnementaux. Dans ce contexte, ce travail de thèse vise à préciser les effets des anomalies neurodéveloppementales sur les troubles psychiatriques, notamment schizophréniques à travers l'étude de différents marqueurs. La première étude a pour objectif d'étudier les corrélations entre deux marqueurs du développement cérébral précoce : un marqueur clinique (les signes neurologiques mineurs) et un marqueur en imagerie (la sulcation du cortex cérébral) dans une population de sujets atteints de schizophrénie. Une corrélation entre ces deux marqueurs est mise en évidence : l'index de sulcation est d'autant plus faible que les sujets présentent des signes neurologiques mineurs significatifs. Notre conclusion est que l'étude combinée de différents marqueurs peut permettre d'isoler des sous-groupes de patients ayant eu des atteintes neurodéveloppementales précoces plus marquées. La deuxième étude a pour objectif de caractériser l'effet de différents marqueurs d'anomalies neurodéveloppementales précoces sur le fonctionnement cognitif de sujets atteints de schizophrénie. L'effet sur le contrôle exécutif (mesuré par la tâche du Trail Making Test) de marqueurs cliniques (signes neurologiques mineurs, latéralisation manuelle) et en imagerie (sulcation du cortex cingulaire antérieur et élargissement des ventricules ventraux) est mesuré en recherchant les effets principaux et les interactions entre chaque marqueur. Nous trouvons des interactions entre différents marqueurs, avec principalement un effet de sommation non-linéaire. Notre interprétation est que les différents marqueurs reflètent des atteintes distinctes, bien que toutes précoces, du développement cérébral avec un effet final commun sur les fonctions exécutives. La troisième étude a pour objectif de préciser la spécificité de la sulcation comme marqueur d'anomalies neurodéveloppementales précoces à travers son étude dans une population de sujets adultes présentant un trouble du spectre autistique (TSA), pathologie débutant dès la petite enfance, en lien évident avec des atteintes neurodéveloppementales précoces. Des anomalies de sulcation du cortex cingulaire antérieur, similaires à celles observées chez les patients atteints de troubles schizophréniques, sont détectées chez les patients présentant un TSA. Ces résultats sont en faveur d'anomalies neurodéveloppementales précoces partagées entre différentes pathologies psychiatriques : les modifications de la sulcation corticale sont spécifiques non pas d'un trouble donné mais de la précocité des atteintes. En conclusion, nous proposons que l'étude des anomalies neurodéveloppementales soit intégrée dans une approche dimensionnelle en psychiatrie. / The term neurodevelopment in its broadest sense refers to all of the processes encompassing development of the nervous system from the earliest stages of formation in utero to later stages of maturation during adolescence to produce the fully functional adult nervous system. Work over the last thirty years has led to a neurodevelopmental model of human psychiatric disorders, including schizophrenia, based on genetic, epidemiological and imaging evidence. This model asserts that disease is fundamentally linked to or develops from abnormality(s) in the formation processes (early neurodevelopment) and maturation (late neurodevelopment) of the nervous system due to a combination of genetic and environmental factors. In this context this thesis aims to clarify the effects of neurodevelopmental abnormalities on psychiatric disorders, including schizophrenia, through the study of different markers. The first study aims to investigate correlations between markers of early brain development: a clinical marker (neurological soft signs) and an imaging marker (sulcation of the cerebral cortex) in a population of subjects with schizophrenia. A correlation between these two markers is presented: the sulcation index was found to be lower in subjects that had significant neurological soft signs. We concluded that the combined study of different markers may help to isolate subgroups of patients with greater early neurodevelopmental damage. The second study aims to characterize effects of different markers of early neurodevelopmental abnormalities on cognitive functioning in patients with schizophrenia. Effects on executive control (as measured by the Trail Making Test) were correlated with clinical markers (neurological soft signs, handedness) and imaging (sulcation of the anterior cingulate cortex and enlargment of the ventricles). We found interactions between different markers with a mainly non-linear summation effect. Our interpretation is that different markers reflect separate insults, though all early, on brain development with a common final effect on executive function. The third study aims to clarify the specificity of sulcation as a marker of early neurodevelopmental abnormalities by studying a population of adult subjects with autism spectrum disorder (ASD), a patholody beginning in early childhood and linked with evidence of early neurodevelopmental damage. Sulcation abnormalities of the anterior cingulate cortex, similar to those observed in patients with schizophrenia are detected in patients with ASD. These results suggest early neurodevelopmental abnormalities are shared by different psychiatric disorders and that changes in cortical sulcation are not specific to a given disorder but the early damage. In conclusion, we suggest that the study of neurodevelopmental abnormalities should be integrated into a dimensional approach in psychiatry.

Dans le cadre du geste communicatif, la langue des signes française (LSF) constitue un sujet d'étude privilégié, par la richesse que lui confère précisément son statut de langue. Notre étude vise à obtenir un système de synthèse de phrases en LSF à partir d'une représentation textuelle intermédiaire, dans l'optique d'une traduction globale du français en signes. Issue des traits linguistiquement pertinents, une grammaire formelle est proposée pour spécifier le signe, avec pour principe la décomposition en primitives formationnelles (configurations manuelles, mouvement, ...). La description hiérarchique obtenue inclut des caractéristiques spatio-temporelles (points corporels, symétrie des articulateurs, répétition); une étude poussée des profils de vitesse a par ailleurs été effectuée pour représenter finement la dynamique du mouvement. Au niveau du discours interviennent les processus grammaticaux propres aux langues gestuelles : le paramétrage des signes permet, outre de décrire des items lexicaux génériques, de prendre en charge les mécanismes de localisation ou de référence pronominale. Afin de marquer le type de clause, l'expressivité non-manuelle – notamment faciale – est de première importance. Le système a été intégralement implanté pour aboutir à l'animation d'un signeur virtuel. L'exigence de configurations naturelles pour les chaînes articulaires a nécessité le développement d'un modèle réaliste pour l'avatar, et de méthodes spécifiques de cinématique inverse pour l'orientation et le positionnement manuels. L'ensemble, de l'analyseur syntaxique au module de génération graphique tridimensionnelle, constitue un prototype performant d'obtention de phrases signées. Doté d'une interface graphique, il laisse entrevoir (comme le prouve un exemple illustratif) toute une gamme d'applications pour lesquelles la vidéo n'est pas adaptée, tirant principalement profit de la compacité de l'encodage et de la rapidité avec laquelle sont produits les signes.

Le cadre de nos recherches est la diffusion d'informations en Langue des Signes Française via un signeur virtuel, par combinaison de segments d'énoncés préenregistrés. Notre étude porte sur une proposition de modèle de coarticulation pour ce système de diffusion. Le phénomène de coarticulation est encore très peu étudié dans le domaine des langues des signes : en puisant dans différents domaines (langues vocales, gestes) nous proposons une définition de ce qu'est la coarticulation en langue des signes, et nous présentons une méthodologie d'analyse de ce phénomène, en nous focalisant sur les configurations des mains et la direction du regard. Nous détaillons les différents aspects de la création et de l'annotation de corpus, et de l'analyse de ces annotations. Des calculs statistiques quantitatifs et qualitatifs nous permettent de proposer un modèle de coarticulation, basé sur des relâchements et des tensions de configurations des mains. Nous proposons et mettons en oeuvre une méthodologie d'évaluation de notre modèle. Enfin nous proposons des perspectives autour des utilisations potentielles de ce modèle pour des recherches en traitement d'image et en animation de personnages 3d s'exprimant en langue des signes française.

L'âge a de tout temps constitué un attribut identitaire important. Nous avons développé au fil de l'évolution une aptitude innée à classer les individus en fonction de leur âge. Cette classification s'appuie en grande partie sur le visage et sur les transformations anatomiques qu'il subit au cours du temps. De plus en plus de traitements cosmétiques, dermatologiques et d'interventions chirurgicales s'attaquant à un signe ou un groupe de signes spécifiques du vieillissement sont mis en oeuvre pour annuler, ou tout au moins masquer partiellement l'effet du temps sur le visage. On peut dès lors s'interroger sur l'influence de chacun des signes sur notre capacité à prédire l'âge d'un individu en observant son visage. Afin de construire un algorithme capable de déterminer l'âge d'individus à partir de leurs photos, nous nous sommes intéressés aux signes du vieillissement et à leur impact sur l'âge apparent. Dans un premier temps, nous avons déterminé et analysé les transformations anatomiques qui altèrent le visage à partir de l'âge adulte (au-delà de 20 ans). Puis nous avons étudié les signes sur lequel on se base pour prédire l'âge d'une personne. Enfin, nous avons construit et validé un modèle prédictif de l'âge en s'appuyant sur les observations précédentes. Transformations anatomiques du visage avec l'âge : La prévalence d'un certain nombre de signes de vieillissement (rides, tâches brunes, forme du visage...) a été mesurée sur un panel représentatif de femmes volontaires âgées de 20 à 74 ans. Ces données ont permis d'établir la cinétique d'apparition de ces signes. Appréciation subjective de l'âge: Il s'agissait de déterminer les signes sur lesquels un observateur s'appuie lorsqu'il évalue l'âge d'un sujet. Pour ce faire, nous avons demandé à un panel constitué de 48 observateurs d'attribuer un âge aux volontaires sur lesquelles nous avions précédemment mesuré les signes du vieillissement. Nous avons confirmé avec ce groupe d'observateurs que la perception de l'âge est liée au sexe et à l'âge de l'observateur. De plus, à l'aide d'une régression PLS (Partial Least Square régression), nous avons établi des relations entre les signes du vieillissement et l'âge observé et démontré que selon que l'on soit jeune ou âgé, un homme ou une femme, on n'exploite pas les mêmes signes de vieillissement pour prédire l'âge.Modèle de prédiction : Enfin, nous avons proposé un modèle s'appuyant sur la régression PLS pour prédire automatiquement l'âge à partir des photos du visage. Ce modèle présente la particularité d'associer, dans une approche unifiée, les signes relatifs à la couleur, à la forme et à la texture du visage, à l'âge des sujets. A l'instar des Modèles Actifs D'apparence (AAM), le modèle construit vise à réduire fortement l'information portée par l'ensemble des pixels du visage. Toutefois, ce dernier est supervisé : Il est donc très approprié dans notre contexte puisque que l'on peut mettre en oeuvre une procédure d'apprentissage pilotée par le but. Les performances sont de fait comparables à celles des humains.

Ce travail s'inscrit comme contribution au calcul numérique des problèmes de contact-impact entre solides déformables en grandes transformations. Il comporte trois parties. Dans la première, nous élaborons, grâce notamment à l'usage de "champs de signes" (type Level-Sets), une formulation lagrangienne originale pour les problèmes de contact, qualifiée de stabilisée, permettant de généraliser les formulations lagrangiennes classique et augmentée, tout en clarifiant l'intérêt des paramètres d'augmentation et unifiant les implémentations numériques. La deuxième partie est focalisée sur les problèmes d'impact. Nous y proposons une formulation continue hybride (en vitesse) faible-forte dérivant du modèle de Signorini-Moreau, écrit en équations, moyennant l'introduction de champs de signes inconnus. De la formulation continue sont dérivés des éléments de contact-impact après discrétisations en temps par une variante de Θ-schéma et en espace par la méthode des éléments finis compatibles et une méthode de collocation (points finis). La troisième partie est centrée sur les aspects multi-échelles des problèmes de contact-impact. Nous y proposons, tout particulièrement, un modèle d'interface multi-niveau rendant compte des comportements locaux et globaux des interfaces de contact. Ce modèle permet d'intégrer une réalité physique du contact, tout en atténuant significativement les écueils numériques de conditionnement et d'oscillations parasites. Par ailleurs, l'approche Arlequin a été appliquée aux problèmes multi-échelles (en espace) de contact-impact montrant la possibilité de "zoomer" avec une grande flexibilité les zones critiques de contact-impact et de mixer des modèles et des schémas différents au sein d'une même structure impactée. La pertinence des idées proposées est illustrée par des résultats numériques obtenus suite à des développements réalisés dans Code_Aster.