Cette thèse porte sur une série d'études technologiques et d'applications physiques dans les domaines de la dynamique ultrarapide et contrôle cohérent. Du point de vue technologique, nous avons effectué une étude approfondie de couplage spatio-temporel induit par l'interaction de l'onde optique avec une onde acoustique au sein d'un cristal non linéaire pour le façonnage de l'impulsion laser ultra courte. Cette étude a été menée en utilisant des techniques interférométriques. Ces effets bien connus dans les façonneurs d'impulsions utilisant une ligne 4f n'avaient jamais été mesurés dans ce type façonneur. Nos résultats ont été les premiers à les démontrer, les quantifier et les expliquer. Du point de vue du contrôle, nous avons mis en évidence des résultats très intéressants concernant la refocalisation temporelle d'une impulsion large bande fortement perturbée par un milieu multi-diffusif (i.e. l'analogue temporel de speckle spatiale). Pour cela nous avons d'eveloppé une mesure résolue spatialement de la phase spectrale de l'impulsion déformée suivie par une rétroaction en boucle ouverte permettant la correction en temps réelle de la phase grâce à un façonneur d'impulsions: en raison de la linéarité du processus de diffusion, cette compensation a permis de réaliser la recompression d'une impulsion laser en sortie de l''echantillon en un point donné (localisation spatiale) . Cela a suscité beaucoup d'intérêts parmi les collègues pour diverses applications telles que l'imagerie biologique ou pour des développements utilisant l'optique quantique.

Dans cette thèse, nous proposons un cadre générique pour la modélisation et la gestion du contexte dans le cadre des systèmes intelligents ambiants et robotiques. Les connaissances contextuelles considérées sont de plusieurs types et issues de perceptions multimodales : connaissances spatiales et/ou temporelles, changement d’états et de propriétés d’entités, énoncés en langage naturel. Pour ce faire, nous avons proposé une extension du langage NKRL (Narrative Knowledge Representation and Reasoning) pour parvenir à une représentation unifiée des connaissances contextuelles qu’elles soient spatiales, temporelles ou spatio-temporelles et effectuer les raisonnements associés. Nous avons exploité l’expressivité des ontologies n-aires sur lesquelles repose le langage NKRL pour pallier aux problèmes rencontrés dans les approches de représentation des connaissances spatiales et dynamiques à base d’ontologies binaires, communément utilisées en intelligence ambiante et en robotique. Il en résulte une modélisation plus riche, plus fine et plus cohérente du contexte permettant une meilleure adaptation des services d’assistance à l’utilisateur dans le cadre des systèmes intelligents ambiants et robotiques. La première contribution concerne la modélisation des connaissances spatiales et/ou temporelles et des changements de contexte, et les inférences spatiales, temporelles ou spatio-temporelles. La deuxième contribution concerne, quant à elle, le développement d’une méthodologie permettant d’effectuer un traitement syntaxique et une annotation sémantique pour extraire, à partir d’un énoncé en langage naturel, des connaissances contextuelles spatiales ou temporelles en NKRL. Ces contributions ont été validées et évaluées en termes de performances (temps de traitement, taux d’erreurs, et taux de satisfaction des usagers) dans le cadre de scénarios mettant en œuvre différentes formes de services : assistance au bien-être, assistance de type aide sociale, assistance à la préparation d’un repas / In this thesis, we propose a generic framework for modeling and managing the context in ambient and robotic intelligent systems. The contextual knowledge considered is of several types and derived from multimodal perceptions : spatial and / or temporal knowledge, change of states and properties of entities, statements in natural language. To do this, we proposed an extension of the Narrative Knowledge Representation and Reasoning (NKRL) language to reach a unified representation of contextual knowledge whether spatial, temporal or spatio-temporal and perform the associated reasoning. We have exploited the expressiveness of the n-ary ontologies on which the NKRL language is based to bearing on the problems encountered in the spatial and dynamic knowledge representation approaches based on binary ontologies, commonly used in ambient intelligence and robotics. The result is a richer, finer and more coherent modeling of the context allowing a better adaptation of user assistance services in the context of ambient and robotic intelligent systems. The first contribution concerns the modeling of spatial and / or temporal knowledge and contextual changes, and spatial, temporal or spatial-temporal inferences. The second contribution concerns the development of a methodology allowing to carry out a syntactic treatment and a semantic annotation to extract, from a statement in natural language, spatial or temporal contextual knowledge in NKRL. These contributions have been validated and evaluated in terms of performance (processing time, error rate, and user satisfaction rate) in scenarios involving different forms of services: wellbeing assistance, social assistance, assistance with the preparation of a meal

Scene understanding is the process, often real time, of perceiving, analysing and elaborating an interpretation of a 3D dynamic scene observed through a network of sensors. This process consists mainly in matching signal information coming from sensors observing the scene with models which humans are using to understand the scene. Based on that, scene understanding is both adding and extracting semantic from the sensor data characterizing a scene. This scene can contain a number of physical objects of various types (e.g. people, vehicle) interacting with each others or with their environment (e.g. equipment) more or less structured. The scene can last few instants (e.g. the fall of a person) or few months (e.g. the depression of a person), can be limited to a laboratory slide observed through a microscope or go beyond the size of a city. Sensors include usually cameras (e.g. omni directional, infrared), but also may include microphones and other sensors (e.g. optical cells, contact sensors, physiological sensors, radars, smoke detectors). Scene understanding is influenced by cognitive vision and it requires at least the melding of three areas: computer vision, cognition and software engineering. Scene understanding can achieve four levels of generic computer vision functionality of detection, localisation, recognition and understanding. But scene understanding systems go beyond the detection of visual features such as corners, edges and moving regions to extract information related to the physical world which is meaningful for human operators. Its requirement is also to achieve more robust, resilient, adaptable computer vision functionalities by endowing them with a cognitive faculty: the ability to learn, adapt, weigh alternative solutions, and develop new strategies for analysis and interpretation. The key characteristic of a scene understanding system is its capacity to exhibit robust performance even in circumstances that were not foreseen when it was designed. Furthermore, a scene understanding system should be able to anticipate events and adapt its operation accordingly. Ideally, a scene understanding system should be able to adapt to novel variations of the current environment to generalize to new context and application domains and interpret the intent of underlying behaviours to predict future configurations of the environment, and to communicate an understanding of the scene to other systems, including humans. Related but different domains are robotic, where systems can interfere and modify their environment, and multi-media document analysis (e.g. video retrieval), where limited contextual information is available.

Les structures extensives d'âge Mésozoïque tardif (Crétacé) sont très répandues en Eurasie orientale, depuis la Transbaïkalie en Russie jusqu'à l'intérieur de la Chine du Sud. Elles constituent la plus grande province de distension crustale dans le monde. Cette thèse a sélectionné des structures développées dans trois endroits différents du bloc de Chine du sud en utilisant les méthodes de la géologie structurale, de l'anisotropie de la susceptibilité magnétique et de la géochronologie (U-Pb sur zircon et titanite, U-Th-Pb sur monazite et Ar-Ar sur micas et amphiboles). L'expression des structures extensives diffère selon les endroits étudiés: (1) la ceinture orogénique de HP/UHP Tongbai-Dabie, le long de la bordure nord du bloc de Chine du sud a été remaniée par au Crétacé par la formation d'un antiforme ou d'un dôme métamorphique extensif. Contemporaine de la migmatisation et du magmatisme syntectonique, le régime extensif a commencé à environ 145 Ma et s'est approché de son point culminant vers 130 Ma. Ce qui a été interprété comme le résultat de la suppression de la racine orogénique. Localement, un nouvel épisode de distension vers 110-90 Ma a également été enregistré; (2) le batholite de Dayunshan-Mufushan intrudif dans l'orogène Neoproterozoic Jiangnan se compose de deux phases d'intrusions granitiques d'âge Jurassique (ca. 150 Ma) et Crétacé inférieur (ca. 132 Ma). Le pluton le plus récent s'est mis en place dans un contexte d'extension NW-SE correspondant au processus amincissement crustal du Crétacé inférieur, avec une faille de détachement développée le long de sa bordure ouest; (3) l'anticlinal de Huangling dans le craton du Yangtze est un pli asymétrique d'axe N-S formé entre le Jurassique et le Crétacé inférieur. Sur les deux flancs, la couverture sédimentaire a participé à une série de plis d'effondrement de vergence opposée et de glissements banc-sur-banc des couches. Les exemples étudiés ci-dessus représentent une série de structures d'extension d'âge Crétacé développées dans différents niveaux structuraux: exhumation de croûte inférieure et moyenne de accommodée par un fort étirement, mise en place syntectonique de plutons granitiques avec étirement limité, déformation de la couverture sédimentaire sous une faible extension. Ils indiquent que la Chine du Sud a également participé au régime extensif bien connu en Chine du Nord. Ces résultats apportent des données nouvelles de première main permettant de discuter le cadre tectonique et géodynamiques spatio-temporel du régime extensif du Crétacé sur la marge orientale de l'Eurasie. / Late Mesozoic extensional structures are widespread in eastern Eurasia (from Transbaikalia region in Russia to inland South China). They constitute the largest crustal extensional province in the world. This thesis selected extensional structures developed in three different tectonic settings in the South China block. Detailed studies including structural geology, anisotropy of magnetic susceptibility and geochronology (zircon and titanite U-Pb, monazite U-Th-Pb, and mica Ar-Ar) were conducted. The expression of these extensional structures is not the same for each area: (1) the Tongbai-Dabie HP/UHP orogenic belt along the northern edge of the South China block was reworked by Cretaceous extensional antiform or metamorphic core complex. Coeval with migmatization and syntectonic magmatism, the extensional regime started at ca. 145 Ma, and approached its climax at ca. 130 Ma that was signaled by removal of the orogenic root. Locally, a late (110-90 Ma) extensional event was also recorded; (2) the Dayunshan-Mufushan batholith intruding the Neoproterozoic Jiangnan orogen is composed of two phases of granitic intrusions with Late Jurassic (ca. 150 Ma) and Early Cretaceous (ca. 132 Ma) ages, respectively. The late pluton emplaced under a NW-SE extensional setting corresponding to the Early Cretaceous crustal thinning process, with a detachment fault developed along its western margin; (3) the Huangling anticline within the Yangtze craton is a nearly N-S striking asymmetric dome formed between the Late Jurassic and Early Cretaceous. The sedimentary cover on the two flanks was involved in a series of oppositely-directed collapse folding and layer-parallel slipping. These examples of Cretaceous extensional structures in different tectonic levels (exhumation of middle-lower crust by strong stretching, syn-tectonic emplacement of granitic pluton with limited stretching, deformation of sedimentary cover under a weak extension) indicates that South China also was involved into the regional extensional regime coeval with the destruction of the North China craton. These results provide first-hand new structural evidence for further discussing the temporal-spatial framework and geodynamic setting of the Cretaceous extensional tectonics on the eastern margin of Eurasia.

L’objectif de cette thèse est de d’écrire l’évolution du produit dans les trois dimensions (spatiale, temporelle et spatio-temporelle). Dans le contexte industriel actuel, les modèles produit sont considérés uniquement du point de vue spatial pendant la phase de conception et du point de vue temporel pendant la phase d’assemblage. Le manque de lien entre le produit et le process mène à des incompréhensions de définition de produit et entraine de mauvaises interprétations en conception. Cependant, le produit ´évolue à travers le temps et subit des changements tout au long des phases de conception et d’assemblage. L’aspect dynamique des activités de conception nécessite de lier ces deux dimensions afin de pouvoir représenter l’évolution du produit et avoir une cohérence des informations. Par conséquent, la dimension spatio-temporelle (i.e. permettant de lier l’espace et le temps) a besoin d’être ajoutée et les relations entre la modélisation du produit et sa séquence d’assemblage ont besoin d’être particulièrement étudiées. Cette thèse en mécanique et conception s’est inspirée de divers domaines comme la gestion des connaissances, les systèmes d’information géographique et la philosophie. Ici le produit est considéré d’un point de vue perdurantiste. Le perdurantisme considère l’objet comme étant compose de tranches temporelles et gardant toujours la même identité quelque soit le changement subi. D’après les précédentes déclarations, cette thèse introduit une nouvelle description du couple produit-process afin d’assurer la compréhension des intentions de conception aux acteurs projet. Dans le but d’atteindre cet objectif, une théorie mereotopologique, permettant de d´écrire le produit comme perçu dans la réalité, et de développée et implémentée dans un modèle ontologique pour être formalisée. La théorie JANUS d´écrit qualitativement l’évolution du produit à travers le temps dans un contexte de conception orientée assemblage, permettant l’intégration de la séquence d’assemblage d`es le début du processus de conception. La théorie permet la description formelle des relations liant les informations et connaissances du couple produit-process. Ces efforts ont pour but d’apporter une base concrète pour la description des changements d’entités spatiales (telles que les composants) et leurs relations `a travers l’espace et le temps. Cette théorie basée sur les régions lie les dimensions spatiale, temporelle et spatio-temporelle et apporte donc une vision perdurantiste en conception de produit. Ensuite, PRONOIA2 – une ontologie formelle basée sur la précédente théorie –développée. De ce fait, les informations liées à l’assemblage sont rendues accessibles et exploitables par des systèmes de gestion d’information et les outils de XAO afin de supporter les activités de l’architecte produit et du concepteur. En effet, les informations et connaissances liées à la conception de produit, ainsi que la séquence d’assemblage associée, ont besoin d’une fondation sémantique et logique afin d’être gérées de manière cohérente et proactive. Suite au développement de la théorie JANUS et de l’ontologie PRONOIA2, l’approche proposée permet d’associer les informations spatiales (gérées par le PDM) et les informations temporelles (gérées par le MPM) à travers des relations mereotopologiques spatio-temporelles. Par conséquent, de nouvelles entités doivent être gérées dans le PLM, en utilisant notamment l’ontologie et un système hub, afin d’assurer un maintien des principes d’ingénierie proactives et améliorer la compréhension de l’architecte produit et du concepteur concernant l’ évolution du produit. / The major goal of this research is to describe product evolution in the three dimensions (i.e. spatial, temporal andspatiotemporal). In the current industrial context, product models are only considered from a purely spatial point ofview during the design stage and from a purely temporal point of view during the assembly stage. The lack of linkbetween product and process leads to misunderstanding in engineering definition and causes wrong designinterpretation. However, the product undergoes changes throughout the design and assembly phases. The dynamicaspect of design activities requires linking both dimensions in order to be able to represent product evolution andhave consistent information. As such, spatiotemporal dimension (i.e. linking space and time) needs to be added andrelationships between product modelling and assembly sequences need to be particularly studied.This PhD thesis in mechanical design draws inspiration from several domains such as mathematics, geographicinformation systems and philosophy. Here the product is considered from a perdurantist point of view. Perdurantismregards the object as being composed of temporal slices and always keeping the same identity whatever changesundergone. Based on this statement, this PhD thesis introduces a novel product-process description so as to ensureproduct architect's and designer's understanding of design intents at the early design stages. In order to achieve thisobjective, a mereotopological theory, enabling the product description as it is perceived in the real world, has beendeveloped and implemented in an ontology model to be formalized.The JANUS theory qualitatively describes product evolution over time in the context of AOD, integrating assemblysequence planning in the early product design stages. The theory enables the formal relationships description ofproduct-process design information and knowledge. The proposed efforts aim at providing a concrete basis fordescribing changes of spatial entities (i.e. product parts) and their relationships over time and space. This regionbasedtheory links together spatial, temporal and spatiotemporal dimensions, therefore leading to a perdurantistphilosophy in product design.Then, PRONOIA2 - a formal ontology based on the previous mereotopological theory - is developed. Assemblyinformation is accessible and exploitable by information management systems and computer-aided X tools in orderto support product architects and designer's activities. Indeed product design information and knowledge as well asthe related assembly sequence require a semantic and logical foundation in order to be managed consistently andprocessed proactively.Based on JANUS theory and PRONOIA2 ontology, the MERCURY approach enables associating spatial information(managed by PDM) and temporal information (managed by MPM) through spatiotemporal mereotopologicalrelationships. Therefore, new entities are managed through PLM, using ontology and hub system, so as to ensureproactive engineering and improve product architects' and designers' understanding of product evolution.

L'objectif de cette thèse est de réunir les deux approches suivantes qui existent actuellement pour étudier une foule: ou bien à temps fixé on s'intéresse à la distribution spatiale des individus, ou bien on suit un seul individu à la fois au cours du temps. On se propose de construire des processus spatio-temporels, qui, comme leur nom l'indique, permettraient de rendre compte du caractère aléatoire des usages d'une foule dans un réseau de télécommunication, à la fois du point de vue spatial (modèles de route) et du point de vue temporel (déplacements sur ces routes, usages qui varient au cours de ces déplacements...). Une fois ces processus construits de manière rigoureuse, on étudie leur comportement d'une manière fine. Nous développons trois modèles différents qui chacun mènent à des formules analytiques fermées, ce qui permet de les utiliser d'une manière très confortable à des fins de dimensionnement.

L'analyse et l’interprétation de contenus visuels et plus particulièrement la vidéo est un domaine de recherche de plus en plus attractif en raison du nombre important d'applications telles que la vidéo-surveillance, le résumé de films, l'indexation, les jeux vidéo, la robotique et la domotique. Dans cette thèse nous nous intéressons à la détection et à la reconnaissance d'actions humaines dans des séquences vidéo. Pour la partie détection des actions, nous avons introduit deux approches basées sur les points d'intérêts locaux. La première proposition est une méthode simple et efficace qui vise à détecter les mouvements humains ensuite contribuer à extraire des séquences vidéo décrivant des actions importantes. Afin d'atteindre cet objectif, les premières séquences vidéo sont segmentées en volumes de trames et groupes de points d’intérêts. Dans cette méthode, nous nous basons sur le suivi du mouvement des points d'intérêts. Nous avons utilisé, dans un premier lieu, des vidéos simples puis nous avons progressivement augmenté la complexité des vidéos en optant pour des scènes réalistes. Les jeux de données simples présentent généralement un arrière-plan statique avec un Seul acteur qui effectue une seule action unique ou bien la même action mais d'une manière répétitive. Nous avons ensuite testé la robustesse de la détection d'action proposée dans des jeux de données plus complexes réalistes recueillis à partir des réseaux sociaux. Nous avons introduit une approche de détection d'actions efficace pour résoudre le problème de la reconnaissance d'actions humaines dans les vidéos réalistes contenant des mouvements de caméra. Le mouvement humain est donc segmenté d'une manière spatio-temporelle afin de détecter le nombre optimal de trames suffisant pour effectuer une description vidéo. Les séquences sont décrites au moyen de descripteurs spatio-temporels. Nous avons proposé dans cette thèse deux nouveaux descripteurs spatio-temporels basés sur le suivi de la trajectoire des points d'intérêts. Les suivis et la description vidéo sont effectués sur les patchs vidéo qui contiennent un mouvement ou une partie d'un mouvement détecté par la segmentation réalisée lors de l'étape précédente. Nous nous sommes basés sur le descripteur SURF non seulement pour sa précision et mais surtout pour la rapidité. Le premier descripteur proposé est appelé ST-SURF basé sur une nouvelle combinaison du (SURF) et du flot optique. Le ST-SURF permet le suivi de la trajectoire des points d'intérêts tout en gardant les informations spatiales, pertinentes, provenant du SURF. Le deuxième descripteur proposé dans le cadre de cette thèse est un histogramme du mouvement de la trajectoire (HMTO). HMTO est basé sur la position ainsi que l'échelle relative à un SURF. Ainsi, pour chaque SURF détecté, nous définissons une région du voisinage du point d'intérêt en nous basant sur l'échelle. Pour le patch détecté, nous extrayons le flot optique d'une manière dense. Les trajectoires de mouvement sont ensuite générées pour chaque pixel en exploitant les composantes horizontale et verticale de flot optique (u, v). La précision de la description de la vidéo proposée est testée sur un ensemble de données complexes et un plus grand ensemble de données réalistes. Les descripteurs de vidéo proposés sont testés d'une manière simple puis en les fusionnants avec d'autres descripteurs. Les descripteurs vidéo ont été introduits dans un processus de classification basé sur le sac de mots et ont démontré une amélioration des taux de reconnaissance par rapport aux approches précédemment proposés dans l'état-de-l ‘art. / Due to increasing demand for video analysis systems in recent years, human action de-tection/recognition is being targeted by the research community in order to make video description more accurate and faster, especially for big datasets. The ultimate purpose of human action recognition is to discern automatically what is happening in any given video. This thesis aims to achieve this purpose by contributing to both action detection and recognition tasks. We thus have developed new description methods for human action recognition.For the action detection component we introduce two novel approaches for human action detection. The first proposition is a simple yet effective method that aims at detecting human movements. First, video sequences are segmented into Frame Packets (FPs) and Group of Interest Points (GIP). In this method we track the movements of Interest Points in simple controlled video datasets and then in videos of gradually increasing complexity. The controlled datasets generally contain videos with a static background and simple ac-tions performed by one actor. The more complex realistic datasets are collected from social networks.The second approach for action detection attempts to address the problem of human ac-tion recognition in realistic videos captured by moving cameras. This approach works by segmenting human motion, thus investigating the optimal sufficient frame number to per-form action recognition. Using this approach, we detect object edges using the canny edge detector. Next, we apply all the steps of the motion segmentation process to each frame. Densely distributed interest points are detected and extracted based on dense SURF points with a temporal step of N frames. Then, optical flows of the detected key points between two frames are computed by the iterative Lucas and Kanade optical flow technique, using pyramids. Since we are dealing with scenes captured by moving cameras, the motion of objects necessarily involves the background and/or the camera motion. Hence, we propose to compensate for the camera motion. To do so, we must first assume that camera motion exists if most points move in the same direction. Then, we cluster optical flow vectors using a KNN clustering algorithm in order to determine if the camera motion exists. If it does, we compensate for it by applying the affine transformation to each frame in which camera motion is detected, using as input parameters the camera flow magnitude and deviation. Finally, after camera motion compensation, moving objects are segmented using temporal differencing and a bounding box is drawn around each detected moving object. The action recognition framework is applied to moving persons in the bounding box. Our goal is to reduce the amount of data involved in motion analysis while preserving the most important structural features. We believe that we have performed action detection in the spatial and temporal domain in order to obtain better action detection and recognition while at the same time considerably reducing the processing time...

La matrice de transmission permet de décrire les effets produit par un milieu multi-diffusant sur une onde monochromatique incidente. L'objectif des travaux présentés dans cette thèse est de développer le concept de matrice de transmission d'un milieu multi-diffusant au cas plus général d'une onde polychromatique impulsionnelle ultra-brève. Dans ce manuscrit nous présentons et mesurons la matrice de transmission multi-spectrale d'un milieu complexe. Cette nouvelle matrice nous donne l'information fondamentale sur le couplage spatio-temporel et spatio-spectral que le milieu engendre au passage d'une onde ultra-brève. Elle permet aussi de contrôler une source monochromatique et polychromatique, après avoir traversé un milieu complexe, de manière déterministe. Nous exploitons ainsi cette connaissance du milieu pour compenser les distorsions du champs en focalisant, façonnant et contrôlant spatialement, spectralement et temporellement un laser ultra-bref grâce à la seule mesure d'une matrice de transmission multi-spectrale. Cette méthode ouvre les portes de plusieurs applications d'imagerie à travers des milieux complexes, ainsi que pour l'interaction lumière-matière en milieux diffusants. / The transmission matrix allows to describe the effects generated by a multiple scattering medium on an incident monochromatic wave. The aim of the work presented in this dissertation is to develop the concept of transmission matrix of a multiple scattering medium to the more general case of a polychromatic ultra-fast pulsed light. In this dissertation we present and measure the multi-spectral transmission matrix of a complex medium. This new matrix describes the spatio-temporal coupling and the spatio-spectral coupling induced by the medium on a polycrhomatic illumination passing through it. The measurement of the multi-spectral transmission matrix allows us to control a monochromatic as well as a polychromatic source, after being scattered by the medium, in a deterministic way. We exploit this knowledge about the medium to compensate the distortions of the optical field by focusing, shaping and controlling spatially, spectrally and temporally an ultra-fast laser, thanks to the knowledge of the multi-spectral transmission matrix. This method paves the way towards many applications in the domain of imaging and light-matter interaction of light through complex media.

L'objectif de cette thèse est de réunir les deux approches suivantes qui existent actuellement pour étudier une foule: ou bien à temps fixé on s'intéresse à la distribution spatiale des individus, ou bien on suit un seul individu à la fois au cours du temps. On se propose de construire des processus spatio-temporels, qui, comme leur nom l'indique, permettraient de rendre compte du caractère aléatoire des usages d'une foule dans un réseau de télécommunication, à la fois du point de vue spatial (modèles de route) et du point de vue temporel (déplacements sur ces routes, usages qui varient au cours de ces déplacements…). Une fois ces processus construits de manière rigoureuse, on étudie leur comportement d'une manière fine. Nous développons trois modèles différents qui chacun mènent à des formules analytiques fermées, ce qui permet de les utiliser d'une manière très confortable à des fins de dimensionnement. / This thesis consists in joining two approaches that currently exist when one wants to study crowds phenomena: either taking a snapshot by freezing time to study the spatial repartition of the individuals, or following one given individual over time.We build space-time processes that let us model random phenomena in a crowd, being on a spatial level (roads models) or a time level (movings on these roads, space-dependent behaviors…). Once we have built them in a rigorous manner, we study their properties, which let us obtain analytical closed formulas that can be widely used for dimensioning purposes.

Les cellules détectent et intègrent une multitude de signaux d'instruction provenant de leur microenvironnement via un ensemble de récepteurs transmembranaires. Ces informations sont ensuite collectées au niveau des nœuds de signalisation intracellulaires pour être ensuite dispersées en cascades de signalisation afin de déterminer la destinée cellulaire. La manière dont un nœud de signalisation peut interpréter plusieurs stimuli et transmettre de manière spatio-temporelle les informations appropriées restent incomprises. Le proto-oncogène c-Src est une tyrosine kinase pléiotrope, un nœud signalisation essentiel au pilotage de nombreux processus cellulaires, tels que la migration, l'invasion, la dégradation et la division cellulaire. Nous avons développé une approche synthétique pour explorer la relation entre la structure de la SRC et la multiplicité des processus cellulaires qu’elle régule. Notre approche a abouti au découplage des différents modules composant la protéine SRC afin de comprendre l’impact de chacun d’eux sur son activité dans l’espace et dans le temps. Notre approche pour contrôler plusieurs états de la conformation SRC était la conception d’un OptoSrc capable à la fois de former des oligomères et d’être recruté à la membrane plasmique. Pour ce faire, nous avons modifié la structure de la SRC afin qu'elle soit potentiellement active dans le noir et nous l'avons fusionnée avec le CRY2 sensible à la lumière. La stimulation lumineuse induit l'hétérodimérisation CRY2 avec un CIBN ancré à la membrane plasmique et son homo-oligomérisation et déclenche une relocalisation de l’OptoSrc à la membrane plasmique ou son oligomérisation. Ce double système a permis de générer deux types de mobilitéz différentes au sein des adhérences focales à deux destins différents, la formation de lamellipodes dans un cas et la formation d’invadosomes dans l’autre. / Cells sense and integrate a multitude of instructional signals from their microenvironment through a diverse set of transmembrane receptors. This information is then collected at intracellular signaling nodes to later disperse down signaling cascades to drive cell fate. How one signaling node can interpret multiple stimuli and spatio-temporally transmit the appropriate information remains poorly understood. The proto-oncogene c-Src is a pleiotropic tyrosine kinase, is one such node essential for driving many cellular processes, such as migration, invasion, degradation, and cell division. We developed a synthetic approach to explore the relationship between SRC structure and the multiplicity of cellular processes it regulates. Our approach resulted in the decoupling of the different modules composing SRC protein to understand how each of them impacts its activity in space and time. Our approach to control multiple state of SRC conformation was the design of an OptoSrc both capable of forming oligomers and to be recruited at the plasma membrane. To do so, we modified SRC structure to be potentially active in the dark and fused it with light sensitive CRY2. Light stimulation induces CRY2 hetero-dimerization with a CIBN anchored at the plasma membrane and its homo-oligomerisation triggering relocalization of OptoSrc at the plasma and/or its oligomerization. This system generated two different type of mobility of OptoSrc inside focal adhesion inducing two different adhesion fates, the formation of invadosome in one case and the formation of lamellipodia on the other.