The objective of the cellular manufacturing is to simplify the management of the manufacturing industries. In regrouping the production of different parts into clusters, the management of the manufacturing is reduced to manage different small entities. One of the most important problems in the cellular manufacturing is the design of these entities called cells. These cells represent a cluster of machines that can be dedicated to the production of one or several parts. The ideal design of a cellular manufacturing is to make these cells totally independent from one another, i.e. that each part is dedicated to only one cell (i.e. if it can be achieved completely inside this cell). The reality is a little more complex. Once the cells are created, there exists still some traffic between them. This traffic corresponds to a transfer of a part between two machines belonging to different cells. The final objective is to reduce this traffic between the cells (called inter-cellular traffic). Different methods exist to produce these cells and dedicated them to parts. To create independent cells, the choice can be done between different ways to produce each part. Two interdependent problems must be solved: • the allocation of each operation on a machine: each part is defined by one or several sequences of operations and each of them can be achieved by a set of machines. A final sequence of machines must be chosen to produce each part. • the grouping of each machine in cells producing traffic inside and outside the cells. In function of the solution to the first problem, different clusters will be created to minimise the inter-cellular traffic. In this thesis, an original method based on the grouping genetic algorithm (Gga) is proposed to solve simultaneously these two interdependent problems. The efficiency of the method is highlighted compared to the methods based on two integrated algorithms or heuristics. Indeed, to form these cells of machines with the allocation of operations on the machines, the used methods permitting to solve large scale problems are generally composed by two nested algorithms. The main one calls the secondary one to complete the first part of the solution. The application domain goes beyond the manufacturing industry and can for example be applied to the design of the electronic systems as explained in the future research.

L'infusion de résine liquide est un procédé de mise en forme des produits composites dit à bas coût. Grâce aux avancées technologiques dans le domaine, l'industrie aéronautique commence à s'intéresser de plus en plus à ce type de procédé afin de s'affranchir des contraintes liées au procédé classique de moulage en autoclave, caractérisé par des coûts d'exploitation élevés. La littérature montre l'existence d'un nombre limité d'approches de représentation structurée des connaissances du domaine des composites. Notre méthodologie vise à identifier les paramètres pertinents du triptyque Produit-Processus-Ressource impactant sur l'industrialisation des produits. Une modélisation UML a été adoptée pour représenter les objets d'entreprise dans le cadre d'une collaboration industrielle. Une approche algorithmique a été employée pour générer les gammes de fabrication possibles par le traitement des connaissances capitalisées. Une approche multicritères a été utilisée pour évaluer les activités afin de qualifier les alternatives selon des indicateurs de performance de type : Qualité, Coût, Délai en vue d'aider la prise de décision lors de l'industrialisation des nouveaux produits. Une maquette informatique a été développée comme support de la méthodologie proposée.

La présente thèse est consacrée au recalage et à la fusion d’images de façon dense et déformable via des méthodes d’optimisation discrète. La contribution majeure consiste en un principe de couplage entre recalage géométrique et iconique via l’utilisation de méthodes dites graphiques. Une telle formulation peut être obtenue à partir d’un Champ de Markov Aléatoire binaire et permet de résoudre les deux problèmes simultanément tout en imposant une cohérence à leurs solutions respectives. La méthodologie s’applique à la fusion de paires d’images (dans ses versions symétrique et asymétrique), ainsi qu’au recalage simultané de groupes d’images nécessaire à l’étude de populations. Les qualités principales de notre approche résident dans sa faible complexité algorithmique et sa versatilité. L’utilisation d’une formulation discrète assure une grande modularité concernant tant la mesure de similarité iconique que l’extraction et l’association de points d’intérêt. Les résultats prometteurs obtenus sur les bases de données de référence en flot optique et sur des données médicales tridimensionnelles démontrent tout le potentiel de notre méthodologie / This thesis is devoted to dense deformable image registration/fusion using discrete methods. The main contribution of the thesis is a principled registration framework coupling iconic/geometric information through graph-based techniques. Such a formulation is derived from a pair-wise MRF view-point and solves both problems simultaneously while imposing consistency on their respective solutions. The proposed framework was used to cope with pair-wise image fusion (symmetric and asymmetric variants are proposed) as well as group-wise registration for population modeling. The main qualities of our framework lie in its computational efficiency and versatility. The discrete nature of the formulation renders the framework modular in terms of iconic similarity measures as well as landmark extraction and association techniques. Promising results using a standard benchmark database in optical flow estimation and 3D medical data demonstrate the potentials of our methods.

Les travaux effectués dans cette thèse s'inscrivent dans les problématiques de modélisation d'environnement pour la localisation par vision monoculaire. Nous nous intéressons tout particulièrement à la modélisation des environnements intérieurs dynamiques. Les environnements intérieurs sont constitués d'une multitude d'objets susceptibles d'être déplacés. Ces déplacements modifient de façon notable la structure et l'apparence de l'environnement et perturbent les méthodes actuelles de localisation par vision. Nous présentons dans ces travaux une nouvelle approche pour la modélisation d'un environnement et son évolution au fil du temps. Dans cette approche, nous définissons la scène explicitement comme une structure statique et un ensemble d'objets dynamiques. L'objet est défini comme une entité rigide qu'un utilisateur peut prendre et déplacer et qui est repérable visuellement. Nous présentons tout d'abord comment détecter et apprendre automatiquement les objets d'un environnement dynamique. Alors que les méthodes actuelles de localisation filtrent les incohérences dues aux modifications de la scène, nous souhaitons analyser ces modifications pour extraire des informations supplémentaires. Sans aucune connaissance a priori, un objet est défini comme une structure rigide ayant un mouvement cohérent par rapport à la structure statique de la scène. En associant deux méthodes de localisation par vision reposant sur des paradigmes différents, nous comparons les multiples passages d'une caméra dans un même environnement. La comparaison permet de détecter des objets ayant bougé entre deux passages. Nous pouvons alors, pour chaque objet détecté, apprendre un modèle géométrique et un modèle d'apparence et retenir les positions occupées par l'objet dans les différentes explorations. D'autre part, à chaque nouveau passage, la connaissance de l'environnement est enrichie en mettant à jour les cartes métrique et topologique de la structure statique de la scène. La découverte d'objet par le mouvement repose en grande partie sur un nouvel algorithme de détection de multiples structures entre deux vues que nous proposons dans ces travaux. Etant donné un ensemble de correspondances entre deux vues similaires, l'algorithme, reposant sur le RANSAC, segmente les structures correspondant aux différentes paramétrisations d'un modèle mathématique. La méthode est appliquée à la détection de multiples homographies pour détecter les plans de la scène et à la détection de multiples matrices fondamentales pour détecter les objets rigides en mouvement. La modélisation de l'environnement que nous proposons est utilisée dans une nouvelle formulation de reconnaissance de lieu prenant en compte la connaissance d'objets dynamiques susceptibles d'être présents dans l'environnement. Le modèle du lieu est constitué de l'apparence de la structure statique observée dans ce lieu. Une base de données d'objets est apprise à partir des précédentes observations de l'environnement avec la méthode de découverte par le mouvement. La méthode proposée permet à la fois de détecter les objets mobiles présents dans le lieu et de rejeter les erreurs de détection dues à la présence de ces objets. L'ensemble des approches proposées sont évaluées sur des données synthétiques et réelles. Des résultats qualitatifs et quantitatifs sont présentés tout au long du mémoire.

Dans cette thèse, nous abordons le problème SLAM pour des robots évoluant en 3D dans de grands environnements, en utilisant la stéréovision. Une implémentation complète des différentes fonctionnalités nécessaires a été conçue, développée et expérimentée dans différents contextes. La première partie de la thèse traite du problème d'association des données :elle présente un algorithme de mise en correspondance de points d'intérêt détectés dans les images, qui est robuste par rapport au bruit et aux changements de point de vue. La deuxième partie de la thèse est dédiée au développement d'une approche du problème SLAM basée sur le filtrage de Kalman. Les amers sont les points d'intérêt détectés dans les images, dont les coordonnées 3D sont fournies par la stéréovision. La dernière partie de la thèse présente et analyse des résultats obtenus dans différents contextes~: sur des trajectoires de plusieurs centaines de mètres effectuées par un ballon dirigeable évoluant à faible altitude, avec un robot évoluant en environnement naturel non structuré, et avec un robot évoluant en environnements intérieurs. Lorsque la trajectoire ``ferme une boucle'', une méthode rapide de correction de l'estimée des différentes positions par lesquelles le robot est passé permet de reconstruire un modèle numérique du terrain.

La spectrométrie de masse, en particulier le couplage HPLC/MRM3, est un outil bien adapté au diagnostic in vitro, particulièrement en microbiologie clinique. L'utilisation en routine de cette technologie est cependant tributaire de sa sensibilité et de sa spécificité. Ce travail de thèse a pour objectif d'étudier la possibilité d'éjecter et de détecter simultanément et de façon sélective des ions de ratio masse/charge donnés, ceux-ci étant confinés dans un piège ionique quadrupolaire. Cette approche permet de supprimer les étapes de balayage en masse et d'intégration mathématique du signal en mode MRM3 ce qui permet de gagner à la fois en sensibilité et en spécificité (en diminuant le temps de cycle et en diminuant le rapport signal sur bruit). Cet objectif a été poursuivi premièrement par une étude théorique approfondie des équations du mouvement des ions dans un piège radiofréquence ; deuxièmement par une étude numérique de la stabilité de ces équations et enfin troisièmement par une validation expérimentale de ces résultats théoriques. La présentation de ces trois approches fait l'objet du présent mémoire

Le présent travail a pour but de contribuer à la prise en considération des aspects environnementaux dans le processus de conception de produits par l’étude des échanges d’informations en conception. Plus précisément, la question de recherche abordée est : Quelles sont les conséquences sur le produit lorsque différentes informations du processus de conception sont données à l'expert environnement ?Le développement de ce manuscrit porte, en premier lieu, sur la représentation des informations du produit nécessaires à l'expert environnement. Ensuite, en tenant compte de ces informations de base, un rôle d’expert environnement est créé dans le contexte d’une simulation de conception. Ici, trois niveaux d'information sont définis : le cahier des charges produit, le cahier des charges plus les règles métier et « tous les échanges » (i.e. l’intégration de l’expert dans l’équipe de conception). La comparaison des trois niveaux d’information nous amène, entre autres, à la conclusion suivante : dans un contexte où l’expert est déconnecté de l’équipe de conception, le fait, pour lui, de connaitre les règles métier des autres le rend moins efficace sur la réduction de l'impact environnemental. En fait, il est plus concerné par la faisabilité globale du produit. Cela n’est pas le cas dans un contexte intégré qui mène au meilleur compromis entre faisabilité et performance environnementale du produit / To increase integration of environmental expertise in design process, the present work aims to explore the information exchange matter. More precisely, the research question addressed is: what is the product outcome when different sets of information from the design process are given to the environmental expert?The development of this dissertation covers, first, the representation of product development information from the point of view of the environmental expert. Second, this baseline information is used to create an environmental expert role in the context of a design simulation. Based on this simulation, three sets of information are tested: specifications; specifications plus rules of thumb; and “all design exchanges” (i.e. the expert joins the design team). The comparison of the 3 levels of information reveals, among other results, that: in a context where the environmental expert is disconnected form the design team, and, in which rules of thumb are presented, the expert is less focused on reducing the environmental impact. Nevertheless, he is more concerned with the overall feasibility of the house. This is not the case of an integrated context, which results in the best compromise between feasibility and environmental performance

Etude de capteurs interferometriques biréfringents a fibres monomodes. Le principe de base du capteur est la biréfringence induite dans une fibre par courbure sous traction

Étant donnée une fonction bornée (supérieurement ou inférieurement) $f:\mathbb{N}^k \To \Real$ par une expression mathématique, le problème de trouver les points extrémaux de $f$ sur chaque ensemble fini $S \subset \mathbb{N}^k$ est bien défini du point de vu classique. Du point de vue de la théorie de la calculabilité néanmoins il faut éviter les cas pathologiques où ce problème a une complexité de Kolmogorov infinie. La principale restriction consiste à définir l'ordre, parce que la comparaison entre les nombres réels n'est pas décidable. On résout ce problème grâce à une structure qui contient deux algorithmes, un algorithme d'analyse réelle récursive pour évaluer la fonction-coût en arithmétique à précision infinie et un autre algorithme qui transforme chaque valeur de cette fonction en un vecteur d'un espace, qui en général est de dimension infinie. On développe trois cas particuliers de cette structure, un de eux correspondant à la méthode d'approximation de Rauzy. Finalement, on établit une comparaison entre les meilleures approximations diophantiennes simultanées obtenues par la méthode de Rauzy (selon l'interprétation donnée ici) et une autre méthode, appelée tétraédrique, que l'on introduit à partir de l'espace vectoriel engendré par les logarithmes de nombres premiers. / Given a (lower or upper) bounded function $f:\mathbb{N}^k \To \Real$ by a mathematical expression. The problem to find the extremal points of $f$ on any bounded set $S \subset \mathbb{N}^k$ is well-defined from a classical point of view. Nevertheless, from a computability theory perspective, it should be avoided the possibility of pathologies when this problem has infinite Kolmogorov complexity. The main constraint is that the order relationship between computable reals is not effectively solvable. We solve this problem by means of a structure containing two algorithms. The first one allows to evaluate the cost function while the second one transforms each value of the cost function in a point in an infinite dimensional vector of a space. We develop three particular cases, one of them corresponding to the Rauzy approximation method. Finally, we make a comparison between the best simultaneous Diophantine approximations obtained by the Rauzy method (our optimization-oriented version of it) and our tetrahedral method, that is one of the main achievement of this work.

Cette thèse s'inscrit dans le prolongement du résultat d'Apéry donnant l'irrationalité de ζ (3) et de celui de Ball-Rivoal prouvant qu'il existe une infinité d'entiers impairs en lesquels la fonction zêta de Riemann prend des valeurs irrationnelles. Un outil crucial dans la démonstration de Ball-Rivoal est le critère d'indépendance linéaire de Nesterenko, qui a été généralisé par Fischler et Zudilin pour exploiter sous des hypothèses très restrictives la présence de diviseurs communs aux coefficients des formes linéaires. Une généralisation ultérieure due à Fischler s'applique lorsqu'on dispose d'approximations simultanées des nombres réels en question (et non plus de combinaisons Z-linéaires petites de ces nombres).Dans cette thèse, on améliore ce dernier résultat en affaiblissant considérablement les hypothèses sur les diviseurs. On démontre aussi un critère d'indépendance linéaire analogue, dans l'esprit de celui de Siegel. Dans une autre partie en commun avec Zudilin, on construit, en utilisant des identités hypergéométriques, des approximations simultanées de ζ (2) et ζ (3) qui permettent de démontrer en même temps l'irrationalité de ces deux nombres. En appliquant essentiellement le critère démontré précédemment, on en déduit une minoration des combinaisons Z-linéaires de 1, ζ 2) et ζ (3), sous des hypothèses de divisibilité très fortes sur les coefficients (si bien que l'indépendance linéaire sur Q de ces trois nombres est toujours conjecturale). / This Ph.D. thesis lies in the path opened by Apéry who proved the irrationality of ζ(3) andalready followed by Ball-Rivoal who proved that there are infinitely many odd integers at which Riemann zeta function takes irrational values. A fundamental tool in the proof of Ball-Rivoal is Nesterenko’s linear independence criterion. This criterion has been generalized by Fischler and Zudilin to use common divisors of the coefficients of linear forms, under some restrictive assumptions. Then Fischler gave another generalization for simultaneous approximations (instead of small Z-linear combinations).In this Ph.D. thesis, we improve this last result by greatly weakening the assumption on thedivisors. We prove also an analogous linear independence criterion in the spirit of Siegel. Inanother part joint with Zudilin, we construct simultaneous linear approximations to ζ(2) and ζ(3) using hypergeometric identitites. These linear approximations allow one to prove at thesame time the irrationality of ζ(2) and that of ζ(3). Then, using a criterion from the previouspart, we deduce a lower bound on Z-linear combinations of 1, ζ(2) and ζ(3), under somestrong divisibility hypotheses on the coefficients (so that the Q-linear independence of thesethree numbers still remains an open problem).