Ce travail concerne la généralisation d'un modèle de dépôt de particules. La première partie présente l'approche de modélisation adoptée pour simuler le dépôt de particules colloïdales et traite du raccord entre le Modèle de Langevin Généralisé qui calcule le transport des particules dans le coeur de l'écoulement et le Modèle de Proche Paroi (MPP) destiné au voisinage de la paroi. Le raccord est assuré par l'équilibre du flux de particules traversant l'interface entre les modèles. La validation est assurée par le passage en particules fluides en vérifiant que le raccord est valable dans le cas limite du fluide. Ce travail a donné lieu à des développements théoriques et numériques sur les statistiques conditionnées d'une particule traversant une interface. Des calculs de dépôt de particules montrent que le MPP reproduit correctement les résultats expérimentaux pour des écoulements isothermes. Dans un écoulement non isotherme, les particules peuvent faire l'expérience du phénomène de thermophorèse (qui est le mécanisme de déplacement des particules induit par un gradient de température) qui peut considérablement influencer le dépôt de particules. Nous avons choisi de modéliser la thermophorèse dans le MPP. Nous étudions d'abord la thermophorèse en milieu gazeux car elle est très bien expliquée par la théorie cinétique des gaz. L'étude de la thermophorèse en milieu liquide est plus ardue car elle ne dispose pas encore de théorie unifié ni de travaux expérimentaux qui étudient ce phénomène. La dernière partie est consacrée à la prise en compte du phénomène de thermophorèse en liquide dans le MPP. Cette étude fournit de nouveaux résultats numériques de dépôt en milieu liquide / We present new results obtained with the generalisation to non isothermal flows of a Near-Wall particle deposition Model (NWM). This work is divided in two parts. The first part consists in coupling the Generalised Langevin Model used to compute the particles statistics in the core of the flow with the NWM that calculates particles motion in the vicinity of the wall. In order to achieve the coupling, we focus on the balance of fluxes of fluid particles crossing the interface between the models. This amounts to assessing if the coupling is valid in the fluid limit case, as non-physical accumulation of fluid particles can occur at the interface. It has lead to theoretical and numerical developments on the conditional statistics of particles crossing an interface. The particle deposition rate is then computed with inertial particles and the model reproduces satisfactorily experimental studies in isothermal flow. In the case of non isothermal flows, particles can experience thermophoresis (which is a mechanism that induces a particle flux in the presence of a temperature gradient) that may strongly affect the particle deposition rate. We thus choose to model thermophoresis in NWM to predict accurate particule deposition in non isothermal flows. We first investigate thermophoresis in gas as it is well explained. Thermophoresis in liquids is then studied. In contrast to the gases, the theory and experiment of thermophoresis in liquids are far from being well established. The last part of this work, dedicated to the modelisation of thermophoresis in liquids in the NWM has lead to new promising numerical results of particle deposition enhanced by thermophoresis

Travailler dans un contexte ad hoc et dynamique, pour les agents, empêche : 1- l'existence d'une vue globale du système qui reflète une image complète de l'environnement de déploiement ; 2- l'existence de connaissances a priori sur la manière de se coordonner en raison de l'absence d'une structure centralisée et de la disponibilité aléatoire des entités considérés. Nous avons proposé différentes stratégies comportementales pour faciliter la stabilisation dynamique des interactions entre les agents et la convergence vers les meilleurs états de coordination. Notre conception des alliances et des recommandations permet à un agent d'évoluer de manière autonome, d'identifier dynamiquement les agents voisins fiables avec qui coopérer et de former avec son voisinage des partitions Nash-stables selon les exigences de l'environnement de déploiement. Pour répondre à la difficulté de corrélation entre les comportements locaux des agents et les propriétés de l'environnement de déploiement des agents, nous utilisons de manière originale les modèles Markoviens. Nous nous sommes aussi focalisés sur la prise en compte des interdépendances entre les agents pour augmenter leur efficacité dans un souci d'optimisation les coûts imposés aux composants ad-hoc communicants où les agents sont déployés. Cela nous a amené à proposer le modèle S-NRB (Sequentiel Non-return Broadcast) et le modèle P-NRB (Parallel Non-return Broadcast) pour la coordination distribuée qui cherchent à maximiser le bien-être social des agents. Pour mettre en exergue les propriétés intrinsèques de nos méthodes, toutes nos propositions ont été étudiées de manière théorique et expérimentale grâce à notre simulateur / An ad-hoc and stochastic context prevents : 1- the existence of a global view of the system that reflects a complete image of the deployment environment ; 2- the existence of a priori knowledge because of the lack of a centralized structure, the dynamic of the tasks and the random availability of the entities. We proposed different strategies to facilitate the dynamic stabilization of the interactions between the agents and the convergence towards better coordination states. Our conception of alliances and recommendations allows an agent to evolve independently, to dynamically identify reliable neighboring agents with whom to cooperate and to form Nash-stable or Core stable coalitions according to the requirements of the deployment environment. To face with the challenges of the correlation between local behavior of the agents and the properties of their environment, we use in an original way the Markovian models. We also focused on taking into account the interdependencies between the agents to increase their efficiency in order to optimize the imputed costs of the ad-hoc components where the agents are deployed. This led us to propose both mechanisms, the S-NRB (Sequential Non-return Broadcast) and the P-NRB (Parallel Non-return Broadcast) for distributed coordination seeking to maximize the social welfare of the agents. To highlight the intrinsic properties of our methods, our whole proposals have been studied theoretically and experimentally through our simulator

Les réseaux électriques doivent absorber une production d'énergie renouvelable croissante, de façon décentralisée. Leur gestion optimale amène à des problèmes spécifiques. Nous étudions dans cette thèse la formulation mathématique de tels problèmes en tant que problèmes d'optimisation stochastique multi-pas de temps. Nous analysons plus spécifiquement la décomposition en temps et en espace de tels problèmes. Dans la première partie de ce manuscrit, Décomposition temporelle pour l'optimisation de la gestion de microgrid domestique, nous appliquons les méthodes d'optimisation stochastique à la gestion de microgrid de petite taille. Nous comparons différents algorithmes d'optimisation sur deux exemples: le premier considère une microgrid domestique équipée avec une batterie et une centrale de micro-cogénération; le deuxième considère quant à lui une autre microgrid domestique, cette fois équipée avec une batterie et des panneaux solaires. Dans la seconde partie, Décomposition temporelle et spatiale de problèmes d'optimisation de grande taille, nous étendons les études précédentes à des microgrids de plus grandes tailles, avec différentes unités et stockages connectés ensemble. La résolution frontale de tels problèmes de grande taille par Programmation Dynamique s'avère impraticable. Nous proposons deux algorithmes originaux pour pallier ce problème en mélangeant une décomposition temporelle avec une décomposition spatiale --- par les prix ou par les ressources. Dans la dernière partie, Contributions à l'algorithme Stochastic Dual Dynamic Programming, nous nous concentrons sur l'algorithme emph{Stochastic DualDynamic Programming} (SDDP) qui est actuellement une méthode de référence pour résoudre des problèmes d'optimisation stochastique multi-pas de temps. Nous étudions un nouveau critère d'arrêt pour cet algorithme basé sur une version duale de SDDP, qui permet d'obtenir une borne supérieure déterministe pour le problème primal / New energy systems are designed to absorb a large share of renewableenergy in a decentralized fashion. Their optimized management raises specificissues. We study mathematical formulation as large scale multistagestochastic optimization problems. We focus on time and space decompositionmethods in a stochastic setting.In the first part of this manuscript, Time decomposition inoptimization and management of home microgrids, we apply stochasticoptimization algorithms to the management of small scale microgrids. We compare different optimization algorithms on two examples:a domestic microgrid equipped with a microCombined Heat and Power generator and a battery;a domestic microgrid equipped with a battery and solar panels.In the second part, Mixing time and spatial decomposition inlarge-scale optimization problems, we extend the previous studies tolarger microgrids, where different units and storage devices are connected together. As a direct resolution by Dynamic Programming of such large scale systemsis untractable, we propose original algorithms mixing time decomposition on the one hand, and price and resource spatial decomposition on the other hand.In the third part, Contributions to Stochastic Dual Dynamic Programming,we focus on the Stochastic Dual Dynamic Programming (SDDP) algorithm,a well-known algorithm to solve multistage stochastic optimizationproblems. We present a new stopping criteria based on a dual versionof SDDP which gives a deterministic upper-bound for the primal problem

Ce mémoire de thèse est consacré à l’interprétation et la résolution de différents types de systèmes différentiels, fini ou infini-dimensionnels, dirigés par un processus höldérien. La stratégie mise en œuvre consiste en une adaptation de la théorie des trajectoires rugueuses pour les équations différentielles ordinaires. Sont plus particulièrement considérés le cas de l’équation de Volterra et le cas de l’équation de la chaleur. Le mémoire fait en outre apparaître une réflexion systématique sur les retombées de cette approche en termes d’interprétation de systèmes stochastiques, avec une attention particulière portée au cas du mouvement Brownien fractionnaire. Il propose enfin une analyse détaillée de plusieurs schémas d’approximation numérique des solutions. / This PhD thesis work is devoted to the study of some finite and infinite-dimensional differential systems driven by Hölder processes. The general strategy consists in adapting the rough paths methods, originally designed to handle standard systems only. More specifically, we consider the case of the Volterra systems, as well as the case of heat equations. This work also focuses on the spin-offs of the rough paths approach as far as stochastic systems are concerned, with a special attention to the fractional Brownian motion. Finally, a detailed analysis of several approximation schemes for the solutions is provided

Cette thèse se propose d’analyser l’évolution de la pauvreté et d’identifier les groupes socio-économiques ainsi que les dimensions qui contribuent le plus à l’évolution de la pauvreté en Tunisie en nous appuyant sur une approche monétaire et une approche multidimensionnelle. Pour cela, nous adoptons une méthodologie qui consiste à utiliser l’approche de dominance stochastique et la théorie des ensembles flous, c’est-à-dire des méthodes différentes de celles adoptées dans les études antérieures qui s’intéressent à la Tunisie. Trois principales conclusions ressortent de l’exploitation des données issues de deux enquêtes nationales sur le budget et la consommation des ménages 2005, 2010 et d’une enquête nationale sur la santé de la famille 2006. La première révèle une diminution de la pauvreté au niveau national bien que de fortes disparités persistent encore entre le milieu rural et le milieu urbain, et entre les régions du littoral et les régions de l’intérieur. La deuxième met en évidence les effets des politiques de redistribution en Tunisie qui n’ont pas permis d’accélérer le rythme de réduction de la pauvreté. La troisième suggère que la prise en compte de l’aspect multidimensionnel de la pauvreté révèle l’existence d’autres dimensions importantes en relation avec la pauvreté et qui constituent un obstacle à une vie décente pour les ménages tunisiens. / The aim of this thesis is to analyze the evolution of poverty and identify the socio-economical groups as well as the dimensions that contribute to it in Tunisia following a monetary approach and also a multi-dimensional one. For this reason, I adopt a method which consists in using the approach of stochastic dominance and the theory of fuzzy sets. That is to say, I adopt some of the different methods which have been adopted in the previous studies that were interested in Tunisia. Three main conclusions emerge from the exploitation of data based on two national surveys of the budget and the consumption of households 2005, 2010 and another national survey of the family health 2006. In fact, the first one reveals the decrease of poverty at the national level despite that there are disparities that still persist between rural and urban areas and between the coastal regions and the regions of the interior as well. The second survey puts in evidence that the effects of redistributive policies in Tunisia have not accelerated the pace of poverty reduction. As for the third survey, it suggests that taking into account the multi-dimensional aspect of poverty reveals the existence of other important dimensions in relationship with poverty that constitute an obstacle to a decent life for the Tunisian households.

Un modèle géologique tridimensionnel des Pyrénées et de leurs bassins d'avant-pays est construit avec le logiciel GeoModeller. Ce modèle tient compte de toutes les informations géologiques et géophysiques disponibles et couvre l'ensemble des Pyrénées, de l'Océan Atlantique à la Mer Méditerranée, et de la Chaîne Ibérique au Massif Central, jusqu'à 70 km de profondeur. Il est capable d'expliquer les principales caractéristiques des anomalies de Bouguer et des temps de trajet sismiques. Des inversions 3D sont réalisées pour affiner ce modèle. La modélisation et l'inversion géologiques et géophysiques révèlent des différences dans la structure crustal entre les Pyrénées occidentales et centrales et les Pyrénées orientales. Elles montrent en outre la présence de manteau exhumé et enfermé dans la croûte sous le Massif du Labourd et à Saint-Gaudens ainsi que la nécessité d'une anomalie de faible densité dans les Pyrénées orientales. / A three-dimensional geological model of the Pyrenees and their foreland basins is constructed with the GeoModeller software. This model accounts for all the geological and geophysical information available and covers the whole Pyrenees, from the Atlantic Ocean to the Mediterranean Sea, and from the Iberian Range to the Massif Central, down to 70 km depth. It is able to explain main features of Bouguer gravity anomalies and of seismic travel times. 3D inversion is performed to refine this model. Joint geological and geophysical modeling and inversion reveal differences in the crustal structure between the western and central Pyrenees and the eastern Pyrenees. They show furthermore the presence of exhumed mantle material enclosed in the crust beneath the Labourd Massif and Saint-Gaudens, as well as the necessity of a low density anomalie in the eastern Pyrenees.

Cette thèse étudie les effets du risque sur l'investissement dans le capital humain. Le chapitre 1 présente les contributions les plus significatives en économie de l'éducation qui placent l'étude de l'accumulation du capital humain dans un contexte d'incertitude. De notre analyse ressort l'importance de différencier les sources d'incertitude car elles peuvent avoir un effet contradictoire. C'est pourquoi, nous développons dans le chapitre 2 un modèle dynamique et stochastique dans lequel plusieurs sources d'incertitude sont prises en compte, concernant à la fois le processus d'accumulation du capital humain et le marché du travail. Nous montrons que l'effet global des différents risques est négatif, sauf pour ceux compensés par un excès de rendement. L'incapacité du modèle à faire apparaître l'éducation comme une protection face au risque, nous conduit dans le chapitre 3, à construire un modèle de décision dans lequel le système de formation produit à la fois des compétences productives (hypothèse de capital humain) mais aussi de l'information sur la véritable productivité des individus (hypothèse de signal). L'éducation apparaît alors comme une stratégie optimale de protection face aux risques, en particulier face au risque de chômage futur. Dans le chapitre 4, la discussion autour des principales contributions économétriques éclaire les difficultés à mesurer empiriquement le risque ; principalement différencier le risque de l'hétérogénéité non observée dans la variance observée des rendements éducatifs. Partant de notre modèle théorique, nous proposons alors les bases d'une stratégie d'estimation permettant d'identifier le sens de la relation éducation-risque.

La première partie de la thèse concerne l'étude d'une classe particulière de systèmes dynamiques déterministes présentant deux problèmes: la présence de points fixes neutres et des points de discontinuité auxquels la dérivée n'est pas bornée. La seconde partie traite des systèmes dynamiques aléatoires: du problème de la récurrence dans ce type de système puis de leur application à la modélisation de petites perturbations stochastiques. On traite en particulier du problème de la stabilité stochastique.

Ce travail de thèse porte sur la caractérisation du rebond d'un bloc sur un terrain naturel dans la perspective d'améliorer les modèles de détermination de l'aléa de chute de blocs. L'impact d'un bloc rocheux sur un sol composé d'éboulis est modélisé par la Méthode des Elements Discrets. La comparaison entre les résultats de simulation et les résultats d'essais à échelle réduite d'impact sur un sol granulaire grossier met en évidence que le modèle numérique développé assure une prédiction pertinente du rebond pour un nombre réduit de paramètres de simulation à calibrer. L'analyse de l'impact à l'aide du modèle numérique montre que l'interaction entre l'impactant et le sol peut être décomposée en trois phases : le transfert énergétique initial du bloc vers le sol, la propagation d'une onde de compression du point d'impact vers l'intérieur du sol et la réflexion de l'onde de compression sur le substratum. L'étude des échanges énergétiques lors de ces trois phases conduit à la définition d'un diagramme d'existence du rebond délimitant les domaines d'arrêt et de rebond de l'impactant et à l'identification de trois régimes d'impact. Le traitement statistique des résultats de simulation par des méthodes statistiques basées sur l'inférence Bayésienne permet également de définir une loi d'impact stochastique. Cette loi est représentative de la variabilité des vitesses du bloc après impact en fonction des paramètres cinématiques incidents et de l'arrangement géométrique des particules du sol au voisinage du point d'impact. Enfin, suite à l'intégration de la loi stochastique d'impact dans le contexte de l'analyse trajectographique, une approche probabiliste globale permettant la caractérisation détaillée de l'aléa de chute de bloc ainsi que l'implantation et le dimensionnement d'ouvrages de protection est proposée.

Cette thèse s'intéresse à la résolution de problèmes d'optimisation non-differentiable de grandes tailles résultant le plus souvent d'une relaxation Lagrangienne d'un problème difficile. Cette technique est couramment utilisée pour appréhender des problèmes linéaires avec nombres entiers ou des problèmes convexes complexes. Le problème dual obtenu est non-différentiable - éventuellement séparable - et peut être résolu par exemple par un algorithme de faisceau. Le Chapitre 2 propose une revue de littérature des méthodes d'optimisation non-différentiable. Dans certaines situations, le problème dual peut être lui-même très difficile à résoudre et nécessiter des stratégies adaptées. Par exemple, lorsque le nombre de contraintes dualisées est très élevé, une dualisation explicite peut s'avérer impossible ou la mise a jour des variables duales peut échouer. Au Chapitre 3, nous étudions les propriétés de convergence lorsqu'une relaxation Lagrangienne dynamique est effectuée : seul un sous-ensemble de contraintes est dualisé a chaque itération, ce qui permet de réduire la dimension du problème dual. Une autre limite de la relaxation Lagrangienne peut apparaître lorsque la fonction duale est séparable en un grand nombre de sous fonctions, ou que celles-ci restent difficiles a évaluer. Une stratégie naturelle consiste alors à tirer partie de la structure séparable en effectuant des itérations duales en n'ayant évalué qu'un sous-ensemble des sous fonctions. Au chapitre 4, nous proposons d'utiliser une méthode de faisceau dans ce contexte incrémental. Enfin, le Chapitre 5 présente des applications numériques sur des problèmes de gestion de production d'électricité.