Fine couche de glace flottant à la surface des océans polaires, la banquise est un objet dynamique qui joue un rôle clé dans le système climatique. Isolant l'océan de l'atmosphère, la banquise contrôle par l'intermédiaire de l'épaisseur de glace et de la fraction d'eau libre les flux d'énergie entre ces deux milieux, et ce de manière fortement non linéaire : dans une banquise dont 0.5% de la surface est constituée de fractures, 50% des flux de chaleur s'effectuent le long de ces fractures. Il apparait donc essentiel de mieux comprendre et modéliser les processus de déformation et de rupture de la banquise. Dans la première partie de ce travail, le cadre de modélisation mécanique actuellement utilisé dans les modèles de banquise, la rhéologie Visqueuse-Plastique (VP), est évalué sur la base des propriétés statistiques et propriétés d'échelle des vitesses de dérive et de déformation de la banquise. Ces propriétés jouent un rôle important pour les flux de chaleur air-mer et la production de glace, d'autre part elles peuvent être considérées comme une empreinte du comportement mécanique de la banquise. Cette évaluation met en évidence les limitations du cadre de modélisation VP et notamment son incapacité à reproduire les propriétés de déformation de la banquise. Cela suggère que la rhéologie VP n'est pas adaptée à la modélisation de la banquise. Le nouveau cadre de modélisation mécanique developpé au cours de cette thèse fait l'hypothèse que la déformation de la banquise est principalement accommodée par fracturation et glissement le long de failles (comportement fragile) sur une vaste gamme d'échelles (transmission de contraintes à grande distance). Dans ce nouveau modèle, baptisé la rhéologie Elasto-Fragile (EB), la banquise est considérée comme une plaque solide élastique, permettant les interactions à grande distance, associée à une loi d'endommagement progressive, décrivant un comportement fragile. Le modèle EB est premièrement utilisé pour mener une étude fondamentale sur la rupture dans les matériaux hétérogènes. Une divergence de la longueur de corrélation est mise en évidence à partir des fonctions de corrélation des évènements d'endommagement ainsi que par l'analyse d'échelle du champ de déformation. Les propriétés d'échelles du champ de déformation qui émergent à l'approche de la rupture sont proche de celles observées pour la déformation fragile des objets géophysiques tel que la banquise ou la croûte terrestre. Ces résultats soutiennent l'analogie entre rupture et point critique. Une application idéalisée de la rhéologie EB à la banquise Arctique, adaptée à des simulations courtes (3 jours), est présentée. Les propriétés statistiques et propriétés d'échelle obtenues pour la déformation simulée sont comparables à celles obtenues pour la banquise. Ces premiers résultats prometteurs soutiennent que les propriétés de déformation de la banquise émergent du comportement mécanique élasto-fragile de la banquise et motivent l'implémentation de la rhéologie EB dans les modèles globaux de banquise. Sur des périodes de temps plus longues, l'effet du regel des failles et fractures présentent au sein de la banquise doit être pris en compte. Une loi de cicatrisation décrivant ce processus est présentée ainsi que des résultats préliminaires de simulations prenant en compte cet aspect. Finalement, une méthodologie pour l'implémentation de la rhéologie EB dans un modèle global de banquise est présentée.

Cette thèse traite de l'étude des dynamiques résidentielles. Le travail est principalement tourné vers l'étude de l'émergence de ségrégation socio-spatiale à partir des comportements individuels. L'approche utilisée repose sur des outils de la physique statistique ainsi que la modélisation multi-agent. Dans un premier temps, un archétype pour l'explication de la ségrégation comme résultat des décisions individuelles, le modèle de ségrégation de l'économiste Schelling, est analysé via des méthodes empruntées à la physique statistique. Le point fort du modèle résulte dans l'émergence de structures ségrégatives qui ne sont pas la traduction directe des préférences individuelles. Un diagramme de phase est construit et les phases sont interprétées dans un contexte socio-économique. De plus, un lien entre ce modèle et un modèle de spins, le modèle de Blume-Emery-Griffiths, est mis en évidence. Dans un deuxième temps, ce lien est utilisé pour étendre le modèle de ségrégation en version ouverte. L'introduction des flux migratoires externes se fait ainsi via un potentiel chimique, interprété comme une mesure de l'attractivité du réseau - assimilable à une ville. De cette ouverture du système naît une ségrégation par formation d'espaces vides entre les agents des différents types. Enfin, un modèle de marché du logement, s'éloignant du modèle de Schelling, est élaboré en utilisant les notions d'attractivité et de préférences individuelles. Une résolution analytique de l'état stationnaire du système est réalisée et montre un bon accord avec les simulations. Une zone de mixité sociale est mis en évidence dans les simulations. De plus, les simulations reproduisent quelques phénomènes observés dans les transactions immobilières de Paris : des fluctuations intenses des prix au centre contre une tendance à l'homogénéisation à la périphérie.

Cette thèse s'inscrit dans la continuation du travail de Younes Achkire, consacré au contrôle actif des ponts haubanés. Elle traite de l'implémentation d'un système de contrôle actif sur des maquettes de structures câblées. Deux types de structures sont étudiés expérimentalement: les ponts haubanés et les treillis spatiaux. Après une brève introduction sur l'usage du contrôle actif dans ces domaines, le chapitre 2 traite numériquement des mécanismes d'interaction entre le câble et la structure. Au chapitre 3, nous présentons la stratégie de contrôle que nous utilisons pour stabiliser une structure câblée: il s'agit d'un contrôle décentralisé, basé sur des paires capteur/actionneur colocalisées, placées au niveau des ancrages des câbles, chacune équipée d'un contrôleur Intégral Force Feedback. Nous présentons une théorie linéaire simplifiée permettant de dimensionner le système et de prévoir son efficacité. Elle est illustrée sur un exemple, et nous discutons de la validité de certaines hypothèses simplificatrices. Le chapitre 4 est consacré au contrôle actif des ponts haubanés. Nous y présentons 2 maquettes. La première, de petite taille (3m) représente un pylône de pont haubané en construction. Elle est équipée d'actionneurs piézoélectriques. La seconde, installée au Centre Commun de Recherche d'Ispra (Italie), mesure 30m de long, et est équipée d'actionneurs hydrauliques. Les expériences réalisées sur ces maquettes ont démontré l'efficacité du contrôle et la fiabilité de la théorie prédictive. Le contrôle du flottement des ponts est traité sur un exemple numérique. Le chapitre 5 relate nos expériences d'amortissement actif des treillis spatiaux. Deux structures ont été étudiées: une colonne en treillis équipée de 3 câbles actifs, et une structure triédrique suspendue à des cordons élastiques pour simuler l'absence de gravité, également munie de câbles actifs. Deux concepts d'actionneur piézoélectrique ont été testés. Nous avons ensuite examiné le problème de la saturation des actionneurs, et celui du contrôle actif des microvibrations (~10nm) d'une structure câblée. Le chapitre 6 conclut ce travail, en souligne les aspects originaux et donne quelques perspectives de développement.

Cette thèse étend l'examen des interactions horizontales aux dépenses publiques. La littérature existante réduit, en effet, l'espace des instruments stratégiques des entités locales au seul taux de taxe. Après examen du processus de décentralisation et des compétences afférentes à chaque échelon de collectivités territoriales, l'analyse retient les dépenses publiques d'action sociale des départements français sur la période 1992 à 2005. Les résultats économétriques confirment la présence d'interactions horizontales qui persistent sur données de panel, cadre minimisant les biais de variables omises présents en coupe transversale (via l'introduction d'effets fixes individuels et temporels). Ces interactions apparaissent au travers d'un comportement mimétique des départements sur leurs dépenses d'action sociale (en coupe transversale et sur données de panel l'élasticité est respectivement égale à 0,35 et 0,11). L'extension de l'estimation par le maximum de vraisemblance au cas des panels spatiaux permet enfin de tester l'existence d'une concurrence politique par comparaison. La théorie prédit une diminution de l'ampleur des interactions horizontales lorsque le décideur local fait face à un contexte politique " favorable ". L'examen empirique valide également l'existence de telles interactions basées sur des considérations électorales avec des coefficients d'interaction qui diffèrent significativement selon le contexte politique.

L'objectif de cette thèse est d'étudier le rôle de l'attention spatiale dans le traitement des lettres et des mots écrits. Très peu de recherches ont examiné l'implication des mécanismes attentionnels spatiaux dans l'étude des processus de traitement bas-niveau des mots et des lettres. Pour ce faire, nous avons combiné le paradigme d'amorçage masqué avec celui d'indiçage exogène. Nos résultats ont montré avec les stimuli lettres une modulation attentionnelle significative des effets de répétition qui n'a été observée qu'en présence d'un indice valide et avec des amorces reliées à la cible. Une démonstration supplémentaire de ce résultat a été obtenue à partir d'une étude comportementale manipulant l'inhibition de retour mais aussi à partir d'une étude électrophysiologique qui a révélé une composante P3 significative des potentiels évoqués modulée par la présence d'indices valides à l'emplacement des amorces reliées. Nous avons eu recours à une manipulation de l'excentricité avec les stimuli mots, pour une condition où l'amorce et la cible apparaissent au même endroit et pour une autre condition où la cible est toujours centrale et l'amorce a une position variable. Les résultats ont montré pour les deux conditions un avantage de l'hémi-champ visuel droit et des effets robustes d'amorçage limités essentiellement aux positions les plus fovéales dans la condition où la cible est toujours centrale. La présence de tels effets d'hémi-champ à des étapes précoces du traitement des mots constitue un résultat original. Ces résultats suggèrent que les effets d'amorçage peuvent au moins partiellement dépendre de la localisation des amorces. Le fait de répliquer ces mêmes effets avec les lettres vient confirmer l'intérêt d'une telle conclusion. Plus important encore est le fait que tous nos résultats ont été observés en l'absence de mouvements oculaires et de tout accès conscient des sujets aux amorces. L'ensemble de ces résultats a été interprété dans le cadre de l'approche de codage en bigrammes pour le traitement orthographique et une nouvelle version, incluant l'attention comme facteur modulateur des effets d'amorçage masqué avec répétition, a été suggérée.

Notre travail s'insère dans la problématique de l'accès à l'information spatiale présente dans des corpus textuels territoriaux. Nous proposons d'aller au-delà des systèmes de recherche d'information classiques basés sur l'analyse statistique des documents, peu adaptés pour ce cas particulier, via un traitement linguistique ciblé interprétant l'information spatiale. Notre hypothèse est que des traitements relativement peu coûteux suffisent à dégager l'essentiel de l'information. Ils sont un bon point de départ pour une interprétation plus poussée par la suite, utilisant les propriétés géographiques de l'information extraite afin de développer un système d'indexation à plusieurs niveaux d'abstraction.<br />Nous proposons en effet une méthode de recherche d'information spatiale multi-niveaux indexant un corpus textuel brut. Cette méthode qui extrait l'information d'un corpus et l'interprète, permet d'améliorer l'efficacité de systèmes de recherche d'information à chaque fois que l'interrogation comporte une connotation spatiale. L'interprétation permet en outre de retrouver le contexte dans lequel l'information spatiale a été utilisée. En particulier, elle permet d'indexer des unités de texte en leur associant des contextes de type itinéraire, description locale ou comparaison de lieux.

L’attention visuelle est un processus cognitif qui priorise le traitement de l’information visuelle d’une région particulière du champ visuel. En électroencéphalographie, la méthode des potentiels reliés aux évènements permet l’extraction de composantes associées à divers processus cognitifs. La N2pc, une composante latéralisée caractérisée par une déflexion négative entre 180 et 300 ms post-stimulus du côté controlatéral à l’hémichamp dans lequel l’attention est déployée, reflète les processus impliqués dans le déploiement de l’attention visuo-spatiale. De nombreuses études antérieures ont soulevé plusieurs facteurs pouvant moduler cette composante, provenant d’autant de processus de bas niveau que de processus de haut niveau. Cette présente étude comporte une série d’expériences qui approfondit les connaissances sur le rôle de l’attention sur le traitement et la représentation des items dans les champs récepteurs des aires extrastriées du cortex visuel. Ces études démontrent ainsi que l’attention peut effectivement éliminer l’influence d’un distracteur dissimilaire à la cible lorsque celui-ci se retrouve dans le même champ visuel que l’item auquel l’attention est attribuée. Cependant, lorsque l’item est similaire à la cible, son influence ne peut être éliminée. De plus, cette présente étude identifie le rôle des filtres précoces et tardifs de haut niveau sur la sélection attentionnelle. / Visual attention is a cognitive process that improves the limited capacity of the visual system by prioritising the processing of information within the attended area of the visual field. Using the event-related potentials method, components associated to such cognitive processes can be extracted from electroencephalographic activity. The N2pc, a lateralized component characterised by a negative deflection between 180 – 300 ms post-stimulus in the posterior electrodes of the hemisphere contralateral to the attended visual hemifield, reflects processes associated to the deployment of visuospatial attention. Previous studies have identified numerous factors, both from bottom-up and top-down influences, capable of modulating this component. The present study expands our understanding of attention on the processing of information from within and between receptive fields in the extrastriate visual cortex. Particularly, the present study shows that attention can be dissociated from salient items when these are dissimilar to the target and that their influence is eliminated when this particular item is located within the same receptive field as the attended item. Additionally, this study recognizes the influence of early and late target-filter processes on attentional selection.

Deux volets distincts de l'hydrologie sont abordés, prévision et prédétermination, au travers d'une problématique commune : le transfert à l'exutoire des bassins versants d' une information hydrologique distribuée. Dans le domaine de la prévision des crues, la technologie radar procure une information pluviométrique spatialement continue. Les hydrologues disposent ainsi en temps réel de la connaissance des champs de pluie, atout indéniable pour l'anticipation des crues notamment sur des petits bassins versants par le biais de la modélisation de la pluie en débit. Dans le cadre de la méthode AIGA d'alerte crues, développée au Cemagref, une modélisation mise en oeuvre à l'échelle du pixel de pluie fournit une cartographie des contributions de débit des pixels. Dans le domaine de la prédétermination, le Cemagref a développé la méthode SHYREG qui associe un modèle régionalisé de simulation de pluies horaires à une modélisation de la pluie en débit. Une estimation statistique régionale des pluies et des débits spécifiques de différentes durées, dans une large plage de fréquence (du courant à l'exceptionnel) peut ainsi être proposée et cartographiée. L'objectif du travail présenté est d'étudier et d'élaborer des méthodologies simples de transfert de ces deux informations débitmétriques discrétisées information temps réel pour le volet prévision et information statistique pour le volet prédétermination - à l'information débit à l'exutoire du bassin versant. La méthodologie met en oeuvre des informations spatiales et une modélisation de la pluie en débit. Pour répondre à l'objectif fixé, trois axes de travail sont développés. Le premier est l'étude du comportement d'un modèle pluie-débit simple développé pour être mis en oeuvre à la maille du km². On examine en particulier s'il satisfait les caractéristiques d'invariance et de parcimonie souhaitée pour une utilisation à la fois en reconstitution de crues et en simulation. Le second axe de travail concerne l'agglomération, en prédétermination, de l'information débit statistique connue au km² pour l'estimation des quantiles de débit à l' exutoire de bassins versants de superficie plus importante dans le cadre de la méthode SHYREG. Il s'agit de tenir compte de deux phénomènes hydrologiques distincts : l'abattement spatial de la pluie et le transfert dans le réseau hydraulique. Le troisième axe de travail concerne l'agglomération de l'information hydrologique distribuée pour la reconstitution des crues dans le cadre de l'outil AIGA d'alerte crues. Différentes modélisations sont proposées pour transférer à l'exutoire les contributions des débits modélisées aux pixels. / We address the routing of distributed hydrological information to the outlet of watersheds, in the fields of flood forecasting and flood prediction on ungauged watersheds in the French Mediterranean area.Flood forecasting can benefit of areal rainfall data provided in real-time by radar networks. This data used as an input to rainfall runoff models gives access to flood anticipation on small ungauged watersheds. Within the framework of the AIGA method, developed by CEMAGREF to provide floods alert, a rainfall-runoff model is implemented at the spatial resolution of the radar data, thus providing a map of the 1 km² pixel contributions to the runoff at the catchment outlet.Flood prediction consists of assessing the frequency of occurrence of floods of different given magnitude without reference to the times at which they would occur. The SHYREG flood prediction method, developed by Cemagref associates a regionalized rainfall model with a rainfall-runoff model. It provides grids of statistical estimates of rain and runoff for various duration and return periods. Our purpose is to study and work out simple methodologies to aggregate these two gridded hydrological data - real time information for the AIGA forecasting method and statistical data for the SHYREG prediction method to the catchments outlets. Our methodology implements distributed information and a rainfall-runoff model. We have first studied the behaviour of a simple rainfall-runoff model developed to be implemented in a gridded resolution (1 km² cells) for prediction as well as for forecasting purposes. We have checked that the model parameters show no redundancy and no link with the characteristics of the rainfall events. We have then addressed the question of the aggregation of gridded hydrological data. Within the SHYREG method, it consists of assessing statistical flow estimates at catchments outlets, knowing simulated flow distributions in each cell of the catchments. This aggregation would combine two distinct hydrological phenomena: areal reduction of rainfall and discharge attenuation in the channel network. Within the AIGA method, we have focused on the routing function of the rainfall-runoff model at the 1 km² cell scale, this scale being the first step of the runoff routing from the production area to the outlet of the catchment. We have then produced streamflow hindcasts for selected observed events using different routing function, within our rainfall-runoff model.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L’attention visuelle est un processus cognitif qui priorise le traitement de l’information visuelle d’une région particulière du champ visuel. En électroencéphalographie, la méthode des potentiels reliés aux évènements permet l’extraction de composantes associées à divers processus cognitifs. La N2pc, une composante latéralisée caractérisée par une déflexion négative entre 180 et 300 ms post-stimulus du côté controlatéral à l’hémichamp dans lequel l’attention est déployée, reflète les processus impliqués dans le déploiement de l’attention visuo-spatiale. De nombreuses études antérieures ont soulevé plusieurs facteurs pouvant moduler cette composante, provenant d’autant de processus de bas niveau que de processus de haut niveau. Cette présente étude comporte une série d’expériences qui approfondit les connaissances sur le rôle de l’attention sur le traitement et la représentation des items dans les champs récepteurs des aires extrastriées du cortex visuel. Ces études démontrent ainsi que l’attention peut effectivement éliminer l’influence d’un distracteur dissimilaire à la cible lorsque celui-ci se retrouve dans le même champ visuel que l’item auquel l’attention est attribuée. Cependant, lorsque l’item est similaire à la cible, son influence ne peut être éliminée. De plus, cette présente étude identifie le rôle des filtres précoces et tardifs de haut niveau sur la sélection attentionnelle. / Visual attention is a cognitive process that improves the limited capacity of the visual system by prioritising the processing of information within the attended area of the visual field. Using the event-related potentials method, components associated to such cognitive processes can be extracted from electroencephalographic activity. The N2pc, a lateralized component characterised by a negative deflection between 180 – 300 ms post-stimulus in the posterior electrodes of the hemisphere contralateral to the attended visual hemifield, reflects processes associated to the deployment of visuospatial attention. Previous studies have identified numerous factors, both from bottom-up and top-down influences, capable of modulating this component. The present study expands our understanding of attention on the processing of information from within and between receptive fields in the extrastriate visual cortex. Particularly, the present study shows that attention can be dissociated from salient items when these are dissimilar to the target and that their influence is eliminated when this particular item is located within the same receptive field as the attended item. Additionally, this study recognizes the influence of early and late target-filter processes on attentional selection.