Au Moyen Age, les théories physiologique, psychologique et philosophique de la perception se sont mutuellement influencées jusqu’à aboutir au modèle théorique de la cognition visuelle. Les définitions médiévales de la connaissance intuitive confirment d’ailleurs le « caractère visuel » de la métaphysique occidentale, ainsi que l’influence de l’optique sur l’épistémologie. Jean Duns Scot (1265-1308) est le premier philosophe qui se sert, de manière systématique, de la distinction entre deux modes cognitifs pré-discursifs et pré-judicatifs : abstractif et intuitif. Il donne ainsi une définition rigoureuse au concept d’intuition, qu’il applique de manière univoque à la connaissance du singulier immatériel et matériel. Avant lui, Matthieu d’Aquasparta (1237-1302) avait étendu le concept théologique d’intuition, utilisé traditionnellement pour expliquer la vision béatifique, à la problématique de la connaissance de soi. Il avait utilisé le terme intuitio pour désigner le rapport cognitif direct et immédiat de l’âme à ses propres actes, sans l’appliquer pour autant à la connaissance du singulier matériel. Pour Duns Scot, la connaissance de soi est directe et immédiate et intuitive et garantit la certitude dans le processus cognitifs, le fonctionnement de la mémoire, la conscience de soi et l’identité personnelle. L’intuition intellectuelle du singulier matériel constitue ainsi une des applications possibles de la distinction scotiste entre cognitio intuitiva et cognitio abstractiva, qui s’ajoute à celles représentées par la vision béatifique, la connaissance angélique et la connaissance auto-réflexive. / In the Middle Ages, the physiological, psychological and philosophical theories of perception were mutually influenced to the point where they generated a theoretical model of visual cognition. The medieval definitions of intuitive knowledge confirm the “visual character” of the Western metaphysics, much like the influence of optics on epistemology. John Duns Scotus (1265-1308) is the first philosopher to use in a systematic manner the distinction between the two pre-discursive and pre-judgment cognitive modes: abstractive and intuitive. He also gives a rigorous definition for the concept of intuition that he applies univocally to the knowledge of both the immaterial and material singular. Before him, Matthew of Aquasparta (1237-1302) extended the theological concept of intuition, traditionally used to explain the beatific vision, to the problem of knowledge of the self. He employed the term intuitio to name the direct and immediate cognitive relation between the soul and its own acts, but without applying it to the material singular. For Duns Scotus, the knowledge of the self is direct, immediate, and intuitive and guarantees the certitude in the cognitive process, the operations of the memory, self-consciousness and personal identity. The intellectual intuition of the material singular constitutes yet another one of the possible applications of the Scotist distinction between cognitio intuitiva and cognitio abstractiva that adds to those represented by the beatific vision, the angelic knowledge and the self-knowledge.

Ce travail se propose de caractériser thermiquement des composites à microstructures complexes. Il s’agit de développer des méthodes d’estimation permettant d’identifier les propriétés thermiques des différentes phases en présence, ainsi que celles associées à leurs interfaces, à partir de mesures issues de la thermographie infrarouge. Cette estimation paramétrique nécessite la connaissance au préalable de la structure géométrique de l’échantillon. Le premier objectif concerne donc l’identification de la structure de l’échantillon testé par la discrimination des différentes phases et interfaces. Une fois la structure de l’échantillon connue, le second objectif est l’identification des paramètres thermiques des différents constituants ainsi que ceux de leurs interfaces. On se propose d’exploiter deux tests spécifiques utilisant le même dispositif expérimental. Deux méthodes mathématiques différentes ont été développées et utilisées pour exploiter les mesures de champ issues du premier test et permettre de retrouver la microstructure de l’échantillon. La première est fondée sur la décomposition en valeurs singulières des données de températures recueillies. Il est montré que cette méthode permet d’obtenir des représentations de la microstructure de très bonne qualité à partir de mesures même fortement bruitées. La seconde méthode permet de raffiner les résultats obtenus à l’aide de la méthode précédente. Elle repose sur la résolution d’un problème d’optimisation sous contraintes en exploitant la technique dite Level-Set pour identifier les frontières des différents constituants de l’échantillon. L’étape d’identification des propriétés thermiques des constituants et des interfaces exploite les mesures de champs issues du second test expérimental. La méthode développée, la SVD-FT combine des techniques de décompositions en valeurs singulières avec desfonctions tests particulières pour dériver des estimateurs linéaires des propriétés recherchées.Cette méthode permet de limiter les effets du bruit de mesure sur la qualité de l’estimation et de s’affranchir des opérations de filtrage des données. / This work reports on the thermal characterization of composites with a complex microstructure. It aims at developping mathematical methods to identify the thermal properties of the constituants and thoses associate at their interfaces. The first step consistsin discriminating the microstructure of the sample to be tested. Then, when the sample structure is known, the second step consists in estimating the thermal parameters of the different phases and those at their interfaces. One experimental device has been set up to realize those two steps. Two mathematical methods have been developped and used to discriminate the microstructure based on the images of the sample recorded bu an infrared camera. The first method is based on the singular value decomposition of the temperature data. It has been shown that this method gives a very good representation of the microstructure even with very noisy data. The second method allows to refine the results obtained by the first one. This method is based on the resolution of an optimization problem under constraints and use a Level-Set technic to identify the boundary of each phase. To estimate the thermal properties of each phase and its interface, the infrared images of the second experiment have been used. The SVD-FT method developed in this work combines the singular values decomposition technic with particular tests functions to derive linear estimat or for the thermal properties. As a result, a significant amplification of the signal/noise ratios is reached.

Transnormal functions are generalization of distance functions and this topic has some applications in Physics and real world problems. In this work, some results are generalized from Riemannian case to the Finsler one. Moreover certain new phenomena that happen only in Finsler spaces are discussed. To have a better understanding, certain examples based on the mentioned results in Randers spaces are provided. Moreover, some applications on propagation of waves of fire and water are introduced / As funções transnormais são a generalização da função de distância e este tópico tem algumas aplicações em Física e no mundo real. Neste trabalho, alguns resultados do caso riemanniana para o Finsler são generalizados. Alem disso, alguns fenômenos novos que ocorrem apenas nos espaços de Finsler são discutidos. Para ter uma melhor compreensão, são fornecidos certos exemplos com base nos resultados mencionados nos espaços de Randers. Além disso, algumas aplicações sobre propagação de ondas de fogo e água são introduzidas.

Orientador: Bruto Max Pimentel Escobar / Resumo: Neste trabalho apresentamos o formalismo Hamiltoniano de Dirac para sistemas singulares, analisando inclusive a construção do gerador de transformações de gauge. A seguir discutimos brevemente a generalização, já conhecida, desse formalismo para o caso de Lagrangeanos singulares de segunda ordem fazendo também uma análise da estrutura de vínculos presente em tais teorias. Desenvolvemos então o formalismo de Hamilton-Jacobi para sistemas singulares fazendo sua generalização para Lagrangeanos de segunda ordem. Por último, ambos formalismos são aplicados à Eletrodinâmica de Podols y e os resultados obtidos são comparados. / Abstract: In this work we study Dirac's Hamiltonian formulation for singular systems including the construction of the gauge transformations generator. Next we briefy discuss the generalization, already developed, of this formalism for singular second order La grangians. Besides that we also make an anlysis of the constrains structure present in such theories. Then we develop the Hamilton-Jacobi formalism for singular systems making its generalization for the case of second order Lagrangians. Finally, both formalisms are applied to Podols y's eletrodynamics and the obtained results are comparad. / Mestre

La mise en œuvre de la méthode des éléments finis de frontière nécessite l'évaluation d'intégrales comportant un intégrand singulier. Un calcul fiable et précis de ces intégrales peut dans certains cas se révéler à la fois crucial et difficile. La méthode que nous proposons consiste en une réduction récursive de la dimension du domaine d'intégration et aboutit à une représentation de l'intégrale sous la forme d'une combinaison linéaire d'intégrales mono-dimensionnelles dont l'intégrand est régulier et qui peuvent s'évaluer numériquement mais aussi explicitement. L'équation de Helmholtz 3-D sert d'équation modèle mais ces résultats peuvent être utilisés pour les équations de Laplace et de Maxwell 3-D. L'intégrand est décomposé en une partie homogène et une partie régulière ; cette dernière peut être traitée par les méthodes usuelles d'intégration numérique. Pour la discrétisation du domaine, des triangles plans sont utilisés ; par conséquent, nous évaluons des intégrales sur le produit de deux triangles. La technique que nous avons développée nécessite de distinguer entre diverses configurations géométriques ; c'est pourquoi nous traitons séparément le cas de triangles coplanaires, dans des plans sécants ou parallèles. Divers prolongements significatifs de la méthode sont présentés : son extension à l'électromagnétisme, l'évaluation de l'intégrale du noyau de Green complet pour les coefficients d'auto-influence, et le calcul de la partie finie d'intégrales hypersingulières. / The implementation of the boundary element method requires the evaluation of integrals with a singular integrand. A reliable and accurate calculation of these integrals can in some cases be crucial and difficult. The proposed method is a recursive reduction of the dimension of the integration domain and leads to a representation of the integral as a linear combination of one-dimensional integrals whose integrand is regular and that can be evaluated numerically and even explicitly. The 3-D Helmholtz equation is used as a model equation, but these results can be used for the Laplace and the Maxwell equations in 3-D. The integrand is decomposed into a homogeneous part and a regular part, the latter can be treated by conventional numerical integration methods. For the discretization of the domain we use planar triangles, so we evaluate integrals over the product of two triangles. The technique we have developped requires to distinguish between several geometric configurations, that's why we treat separately the case of triangles in the same plane, in secant planes and in parallel planes.

Transnormal functions are generalization of distance functions and this topic has some applications in Physics and real world problems. In this work, some results are generalized from Riemannian case to the Finsler one. Moreover certain new phenomena that happen only in Finsler spaces are discussed. To have a better understanding, certain examples based on the mentioned results in Randers spaces are provided. Moreover, some applications on propagation of waves of fire and water are introduced / As funções transnormais são a generalização da função de distância e este tópico tem algumas aplicações em Física e no mundo real. Neste trabalho, alguns resultados do caso riemanniana para o Finsler são generalizados. Alem disso, alguns fenômenos novos que ocorrem apenas nos espaços de Finsler são discutidos. Para ter uma melhor compreensão, são fornecidos certos exemplos com base nos resultados mencionados nos espaços de Randers. Além disso, algumas aplicações sobre propagação de ondas de fogo e água são introduzidas.

Considerando germes de hipersuperfícies em \'C POT.n+1\' com conjunto singular de dimensão s, Massey em [14] introduz um conjunto de (s+1) números chamados de números de Lê. Estes números se mostram como a generalização natural do número de Milnor para singularidades isoladas. O principal objetivo deste trabalho é mostrar como estes números são obtidos e que os números de Lê de uma hipersuperfície singular estão relacionados com os números de Lê de uma certa sequência de hipersuperfícies singulares \'X IND.0\',...,\'X IND.s-1\' que se aproxima da singularidade original de tal forma que os conjuntos críticos de seus termos \'X IND.i\' têm dimensão i. Essas relações são dadas pelas fórmulas de Lê-Iomdine. / For any germ of hypersurface in \'C POT. n+1\' with singular set of dimension s, Massey in [14] introduces a set of (s+1) numbers called Lê numbers. These numbers are a natural generalization of the Milnor number for isolated singularity hypersurfaces. The main goal of this work is to show how to obtain these numbers and to show the Lê numbers of a singular hypersurface are related with the the Lê numbers of a sequence of singular hypersurfaces \'X IND.0\',...,\'X IND.s-1\' which approach the original singularity in such a way that the critical set of each \'X IND.i\' has dimension i. These relationship are given by the Lê-Iomdine formulas.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’analyse mathématique théorique et numérique des équations deNavier-Stokes compressibles en régime barotrope. La plupart des travaux présentés ici combinent desméthodes d’analyse des équations aux dérivées partielles et des méthodes d’analyse numérique afin de clarifierla notion de solution faible ainsi que les mécanismes de convergence de méthodes numériques approximant cessolutions faibles. En effet les équations de Navier-Stokes compressibles sont fortement non linéaires et leuranalyse mathématique repose nécessairement sur la structure de ces équations. Plus précisément, nousprouvons dans la partie théorique l’existence de solutions faibles pour un modèle d’écoulement compressibled’entropie variable où l’entropie du système est transportée. Nous utilisons les méthodes classiques permettantde prouver l’existence de solutions faibles aux équations de Navier-Stokes compressibles en regime barotrope.Nous étudions aussi dans cette partie la réduction de dimension 3D/2D dans les équations de Navier-Stokescompressibles en utilisant la méthode d’énergie relative. Dans la partie numérique nous nous intéressons auxestimations d’erreur inconditionnelles pour des schémas numériques approximant les solutions faibles deséquations de Navier-Stokes compressibles. Ces estimations d’erreur sont obtenues à l’aide d’une versiondiscrète de l’énergie relative satisfaite par les solutions discrètes de ces schémas. Ces estimations d’erreur sontobtenues pour un schéma numérique académique de type volumes finis/éléments finis ainsi que pour le schémanumérique Marker-and-Cell. Nous prouvons aussi que le schéma Marker-and-Cell est inconditionnellement etuniformément asymptotiquement stable en régime bas Mach. Ces résultats constituent les premiers résultatsd’estimations d’erreur inconditionnelles pour des schémas numériques pour les équations de Navier-Stokescompressibles en régime barorope. / In this thesis, we deal with mathematical and numerical analysis of compressible Navier-Stokes equations inbarotropic regime. Most of these works presented here combine mathematical analysis of partial differentialequations and numerical methods with aim to shred more light on the construction of weak solutions on oneside and on the convergence mechanisms of numerical methods approximating these weak solutions on theother side. Indeed, the compressible Navier-Stokes equations are strongly nonlinear and their mathematicalanalysis necessarily relies on the structure of equations. More precisely, we prove in the theorical part theexistence of weak solutions for a model a flow of compressible viscous fluid with variable entropy where theentropy is transported. We use the classical techniques to prove the existence of weak solutions for thecompressible Navier-Stokes equations in barotropic regime. We also investigate the 3D/2D dimensionreduction in the compressible Navier-Stokes equations using the relative energy method. In the numerical wedeal with unconditionally error estimates for numerical schemes approximating weak solutions of thecompressible Navier-Stokes equations. These error estimates are obtained by using the discrete version of therelative energy method. These error estimates are obtained for a academic finite volume/finite element schemeand for the Marker-and-Cell scheme. We also prove that the Marker-and-cell scheme is unconditionally anduniformly asymptotically stable at the Low Mach number regime. These are the first results onunconditionally error estimates for numerical schemes approximating the compressible Navier-Stokesequations in barotropic regime.

Cette thèse présente l’étude d’un problème de contrôle optimal dont le coût est non-différentiable pourcertaines valeurs du contrôle ou de l’état, tout en restant Lipschitz. Ce problème nous a été inspiré par laproblématique générale de la minimisation de l’énergie dépensée par un véhicule ou robot de type voiture lelong d’un trajet dont le profil de route est connu à l’avance. Cette problématique est formulée à l’aide d’unmodèle simple de la dynamique longitudinale du véhicule et une fonction coût qui englobe la notiond’efficacité du processus de conversion énergétique. Nous présentons un résultat de régularité des contrôles,valable pour la classe des systèmes non-linéaires, affines dans les contrôles, classe à laquelle appartient notreproblème. Ce résultat nous permet d’exclure les phénomènes de chattering de l’ensemble des solutions. Nousréalisons trois études de cas pour lesquelles les trajectoires optimales sont composées d’arcs bang,d’inactivations, d’arcs singuliers et, dans certains cas, de retours en arrière. / The present thesis is a study of an optimal control problem having a non-differentiable, but Lipschitz, costfunction. It is inspired by the minimization of the energy consumption of a car-like vehicle or robot along aroad which profile is known. This problem is stated by means of a simple model of the longitudinal dynamicsand a running cost that comprises both an absolute value function and a function that accounts for theefficiency of the energy conversion process. A regularity result that excludes chattering phenomena from theset of solutions is proven. It is valid for the class of control affine systems, which includes the consideredproblem. Three case studies are detailed and analysed. The optimal trajectories are shown to be made of bang,inactivated and backward arcs.

The thesis presents the results of our research on symmetry for some semilinear elliptic problems and on existence of solution for quasilinear problems involving singularities. The text is composed of two parts, each of which begins with a specific introduction. The first part is devoted to symmetry and symmetry-breaking results. We study a class of partial differential equations involving radial weights on balls, annuli or $R^N$ --where these weights are unbounded--. We show in particular that on unbounded domains, focusing on symmetric functions permits to recover compactness, which implies existence of solutions. Then, we stress the fact that symmetry-breaking occurs on bounded domains, depending both on the weights and on the nonlinearity of the equation. We also show that for the considered class of problems, the multibumps-solution phenomenon appears on the annulus as well as on the ball. The second part of the thesis is devoted to partial and ordinary differential equations with singularities. Using concentration-compactness tools, we show that a rather large class of functionals is lower semi-continuous, leading to the existence of a ground state solution. We also focus on the unicity of solutions for such a class of problems.