Le travail de thèse présenté dans ce document traite de l’analyse de différentes propriétés liées à l'observabilité des systèmes à entrée inconnue par approche graphique dont la simplicité de mise en œuvre permet de se défaire des difficultés numériques inhérentes aux approches géométrique et algébrique. Parmi les propriétés encore non abordées, nous nous sommes intéressés aux propriétés relatives à l'observabilité des variables d'état d'un système pour toute valeur d'entrée ainsi que l'observabilité conjointe de l'état et de l'entrée. Ces propriétés plus fortes que l'observabilité simple ou que l’isolabilité des défauts nous ont paru utiles et pertinentes à étudier. En effet, les outils d'analyse développés peuvent s'avérer importants dans le cadre de la synthèse d'observateurs ou d'estimateurs d’entrées utiles à la synthèse de lois de commandes tolérantes aux défauts ou robustes, ou encore quand il s'agit de vérifier si la propriété d'observabilité d'un système n'est pas altérée lorsqu'il est soumis à des perturbations, voire à des défauts. La première partie de la thèse aborde l'analyse graphique de l’observabilité de tout ou d’une partie de l’état et de l’entrée. La seconde partie consiste à étudier le problème du placement des capteurs afin de recouvrer des propriétés d'observabilité forte abordées précédemment. La troisième partie traite de l'implémentation des résultats établis dans une boîte à outils (LISA) d'analyse structurelle des systèmes linaires et bilinéaires. LISA, qui est dédiée principalement aux propriétés d'observabilité et de diagnosticabilité, est basée sur l'association de certains algorithmes de base ayant tous des ordres de complexité polynomiaux. Elle est en cela adaptée à l'analyse des systèmes de grande taille. / The work introduced in this thesis deals with the analysis of some observability properties for systems with unknown inputs using a graphical approach. This approach leads to quite simple conditions which can be easily implemented. Thus, it allows us to overcome some numeric difficulties that geometric and algebraic approaches present. State and input strong observability is one of the properties not treated yet on the basis of a graphical approach. This property consists on studying the observability of system’s states variables for all the values of the input as well as the observability of both the state and input components. These properties which are stronger than classical observability and fault isolability are interesting to study. Indeed, the developed researches could be useful in the context of state observers or input estimator synthesis for robust control, supervision or fault tolerant control frameworks. Moreover, the studied properties also allow to verify whether the observability of the system is modified when the latter is subject to disturbances or faults. In the first part of this thesis, the graphical analysis of the total and partial state and input observability is done. The second part is dedicated to the sensor placement problem with the aim to recover the strong observability studied previously. The third part deals with the implementation of found results on a toolbox (LISA) dedicated to the structural analysis of linear and bilinear systems. LISA toolbox is made of basic algorithms implemented to verify properties related to the observability, state and input observability and fault detection and isolation. The algorithms implemented in LISA have polynomial complexity order and therefore they are suitable for large scale systems.

Ce travail est consacré à l’étude d’un problème issu de la physique des plasmas : le transfert thermique des électrons dans un plasma proche de l’équilibre Maxwellien. Dans un premier temps, le régime asymptotique de Spitzer-Härm est étudié. Un modèle proposé par Schurtz et Nicolaï est situé dans le contexte des limites hydrodynamiques hors du cadre strictement asymptotique et analysé. Le lien avec les modèles non-locaux de Luciani et Mora est établi, ainsi que des propriétés mathématiques comme le principe du maximum et la dissipation d’entropie. Ensuite, une dérivation formelle à partir des équations de Vlasov est proposée. Une hiérarchie de modèles intermédiaires entre les équations cinétiques et la limite hydrodynamique est décrite. Notamment, un nouveau système hydrodynamique, de nature intégro-différentielle, est proposé. Le système de Schurtz et Nicolaï apparaît comme une simplification du système issu de la dérivation. L’existence et l’unicité de la solution du système non stationnaire sont établies dans un cadre simplifié. La dernière partie est consacrée à la mise en oeuvre d’un schéma numérique spécifique pour résoudre ces modèles. On propose une approche par volumes finis pouvant être efficace sur des maillages non-structurés. La précision de ce schéma permet de capturer des effets spécifiques de nature cinétique, qui ne peuvent être reproduits par le modèle asymptotique de Spitzer–Härm. La consistance de ce schéma avec celui de l’équation de Spitzer–Härm est mise en évidence, ouvrant la voie a des stratégies de couplage entre les deux modélisations. / This work is devoted to the study of a problem resulting from plasma physics: heat transfer of electrons in a plasma close to Maxwellian equilibrium. Firstly, the asymptotic regime of Spitzer-Harm is studied. A model proposed by Schurtz and Nicolai is analyzed and located in the context of hydrodynamic limits outside of the strictly asymptotic. The link to non-local models of Luciani and Mora is established, as well as the mathematical properties such as the principle of maximum and entropy dissipation. Then, a formal derivation from the Vlasov equations is proposed. A hierarchy of intermediate models between the kinetic equations and the hydrodynamic limit is described. In particular, a new system hydrodynamics, integro-differential by nature, is proposed. The system Schurtz and Nicolai appears as a simplification of the system resulting from the diversion. The existence and uniqueness of the solution of the nonstationary system are established in a simplified framework.The last part is devoted to the implementation of a specific numerical scheme for solving these models. We propose a finite volume approach can be effective on unstructured grids. The accuracy of this scheme to capture specific effects such as kinetic, which may not be reproduced by the asymptotic Spitzer-Harm model. The consistency of this pattern with that of the Spitzer-Harm equation is highlighted, paving the way for a strategy of coupling between the two models.

La recherche d'occurrences de gènes d'ARN dans les séquences<br /> génomiques est un problème dont l'importance est renouvelée par la<br /> découverte récente de très nombreux ARN fonctionnels, opérant<br /> souvent en interaction avec d'autres molécules.<br /><br />Le formalisme des réseaux de contraintes est approprié à cette problématique aussi bien sur le plan de la modélisation que sur les développements algorithmiques qu'il permet de proposer. <br /><br /> Après une analyse et une comparaison des outils existants plongés dans le cadre des réseaux de contraintes, nous<br /> montrons comment l'utilisation conjointe des réseaux de contraintes,<br /> des techniques de résolution associées et des algorithmes et<br /> structures de données du "pattern matching" permet de modéliser et de<br /> rechercher efficacement des motifs structurés en interaction (faisant<br /> intervenir plusieurs textes génomiques simultanément).

Les systèmes actuels de recherche de documents électroniques, que ce soit des systèmes de gestion de bases de données ou des systèmes de recherche d'informations, n'exploitent pas suffisament la richesse des documents. Les uns n'analysent pas le contenu des documents et se laissent diriger par la structure du document alors que les autres délaissent l'aspect structurel en s'appuyant sur des méthodes trop peu adaptées aux nouvelles caractéristiques de ces documents. Le but de notre travail, situé à l'intersection de ces deux types de systèmes, est de réconcilier les différentes modalités d'accès aux documents électroniques et de rendre accessible tout document ou toute partie de documents qui peut résoudre le problème d'informations d'un utilisateur. Notre travail comporte plusieurs phases : la définition de modèles de représentation des documents structurés ainsi que de leurs composantes monomédias et multimédias (texte et image fixe) et la mise en place d'un processus d'indexation structurelle support du processus d'interrogation. Le modèle de représentation des documents structurés s'articule autour de trois relations de structure que nous avons particulièrement identifiées dans les documents textuels : la relation de composition, la relation de séquence et la relation de référence. Elles établissent l'organisation syntaxique des parties des documents, appelées éléments de structure, qui comme nous le montrons, possède une organisation duale, la structure sémantique. Nous exploitons les caractéristiques de cette dernière pour définir des propriétés sur les descripteurs des éléments de structure. Ces propriétés sont formalisées par la notion de portées des attributs et par la classification des attributs qui s'en suit. Pour chaque attribut d'un élément de structure, sa portée indique les autres éléments de structure concernés par l'attribut et par sa valeur. C'est en suivant les relations de structure que nous retrouvons les éléments concernés, puis nous leur assignons un attribut et une valeur dépendante de la valeur de l'attribut de l'élément qui est à la source de l'information. L'application des portées fournit une représentation du document au sein de laquelle les informations, si elles ne sont pas modifiées, sont mieux réparties et pour laquelle la plupart des informations sont explicitées pour chaque élément de structure et sont rendues dépendantes les unes des autres. Le processus d'interrogation utilise ces dépendances pour retrouver le ou les éléments de structure pertinents d'un document structuré. Nous avons validé ce travail par le développement du prototype my Personal Daily News qui permet d'interroger une base constituée de quotidiens d'informations en mêlant dans les requêtes des critères structurels et des critères de contenu. Nous montrons ainsi que notre approche rend des éléments accessibles et augmente la flexibilité d'interrogation en autorisant une connaissance imparfaite de la structure des documents.

La recherche d'information (RI) dans des documents semi-structurés<br />(écrits en XML en pratique) combine des aspects de la RI<br />traditionnelle et ceux de l'interrogation de bases de données. La<br />structure a une importance primordiale, mais le besoin d'information<br />reste vague. L'unité de recherche est variable (un paragraphe, une<br />figure, un article complet\dots). Par ailleurs, la flexibilité du<br />langage XML autorise des manipulations du contenu qui provoquent<br />parfois des ruptures arbitraires dans le flot naturel du texte.<br /><br />Les problèmes posés par ces caractéristiques sont nombreux, que ce<br />soit au niveau du pré-traitement des documents ou de leur<br />interrogation. Face à ces problèmes, nous avons étudié les solutions<br />spécifiques que pouvait apporter le traitement automatique de la<br />langue (TAL). Nous avons ainsi proposé un cadre théorique et une<br />approche pratique pour permettre l'utilisation des techniques<br />d'analyse textuelle en faisant abstraction de la structure. Nous avons<br />également conçu une interface d'interrogation en langage naturel pour<br />la RI dans les documents XML, et proposé des méthodes tirant profit de<br />la structure pour améliorer la recherche des éléments pertinents.

L'automatique est une discipline qui traite entre autres de la commande et du diagnostic des systèmes industriels. Une première étape à l'obtention de schémas de commande et de diagnostic est d’analyser les propriétés du système considéré. Les principales propriétés analysées sont la commandabilité, l'observabilité, la diagnosticabilité, la stabilité… Des critères, souvent basés sur des approches algébriques ou géométriques, permettent de caractériser ces propriétés. En outre, des travaux publiés dans les années 1970 ont permis d’introduire une nouvelle représentation de systèmes à base de graphes orientés. De ces travaux, il résulte que l'approche graphique fournit des solutions simples et est ainsi très bien adaptée pour analyser des systèmes de grande dimension et/ou incertains. Malheureusement, peu de travaux basés sur des méthodes graphiques traitent des systèmes non linéaires. Par notre travail, nous avons souhaité combler ce manque en étudiant les propriétés d’observabilité et de diagnosticabilité des systèmes bilinéaires structurés à l’aide d’une approche graphique. Des conditions graphiques nécessaires et suffisantes d’observabilité de l’ensemble et d’une partie de l’état d’un système sont formulées. Par la suite le problème de placement de capteurs est abordé afin de recouvrer les propriétés d’observabilité. Enfin, nous nous sommes focalisés sur la propriété de diagnosticabilité. Après avoir donné une condition graphique nécessaire et suffisante de solubilité du problème de détection de défauts, nous avons alors étudié différents cas particuliers de commande afin de donner des conditions de solubilité au problème actif de détection de défauts. / Automation is a discipline which treats inter alia control and diagnosis of industrial systems. A first stage to obtain control and diagnosis schemes is to analyze the properties of the considered system. The main analyzed properties are controllability, observability, diagnosticability, stability… Criteria, often based on algebraic or geometrical approaches, make it possible to characterize these properties. Moreover, some works published in the 70’s introduced a new representation of systems based on directed graphs. From these works, it results that graphical approach provides simple solutions and thus is very well suited to analyze great dimension and/or uncertain systems. Unfortunately, few works based on graphic methods treats nonlinear systems. By our work, we wished to fill this lack by studying observability and diagnosticability properties for structured bilinear systems using a graphical approach. Necessary and sufficient graphic conditions for the observability of the whole and part of the system state are formulated. Thereafter the sensor placement problem is tackled in order to recover the observability property. Lastly, we focused ourselves on the diagnosticability property. After having given a necessary and sufficient graphic condition of fault detection problem solubility, we then studied various particular cases of control in order to give conditions of active fault detection problem solubility.

L'objet de cette thèse est la formulation et l'étude de modèles structurés de croissance dans un chemostat, qui est un appareil permettant la culture de micro-organismes dans des conditions très contrôlées. Plus particulièrement, nous serons intéressés par la description de la taille d'organismes phytoplanctoniques. Dans une première partie, nous donnons quelques précisions biologiques, présentons ensuite le dispositif expérimental, puis introduisons les modèles élémentaires utilisés pour la description mathématique du chemostat. La deuxième et principale partie de cette thèse commence par une introduction aux modèles structurés de populations, l'accent étant mis sur la description des populations cellulaires. Ensuite sont étudiés successivement des modèles discrets en temps détaillant de manière précise la division cellulaire, des modèles en équations différentielles ordinaires vérifiant la propriété dite de conservation de la matière, et enfin une classe de modèles ne vérifiant pas cette propriété. Nous terminons cette thèse par une ouverture sur les possibles applications à d'autres contextes du type de modélisation que nous développons.

Ce travail analyse le marché français des fonds structurés sous différents angles d’analyse. Dans une première partie, nous étudions le niveau des frais de gestion des fonds structurés. Nous montrons que le niveau des frais de gestion varie en fonction du type de gestion du fonds : les fonds à gestion passive ont des frais de gestion plus élevés que les fonds à gestion dynamique, la taille du fonds et la taille de la société de gestion sont négativement liées au niveau des frais de gestion, les fonds éligibles au PEA ont des frais plus élevés que les fonds non éligibles au PEA et l’appartenance de la société de gestion à un groupe bancaire contribue à la baisse du niveau des frais de gestion. Dans une deuxième partie, nous étudions l’offre des fonds structurés. Nos résultats montrent qu’une hausse du niveau des taux d’intérêt sans risque favoriserait l’émission des fonds à formule. Quant à la nature de la garantie offerte, nous montrons que l’accroissement de la volatilité du CAC40 et l’accroissement des taux d’intérêt favorisent l’émission des fonds garantis au détriment des fonds non garantis. Par contre, la médiatisation de l’affaire Benefic a entraîné une baisse de l’offre des fonds à formule dont le capital n’est pas intégralement garanti. Dans une troisième partie, nous mesurons la performance des fonds à formule français en la comparant à celles d’un investissement dans le CAC 40 et d’un investissement dans une obligation, le tout sur une même période d’étude. Nos résultats montrent que les fonds structurés sont les produits les moins performants. Et dans la quatrième étude, nous analysons le comportement d’investissement dans les fonds structurés d’un point de vue cognitif et nous montrons que les investisseurs sont sujets à l’erreur de conjonction, à l’effet de l’encadrage et aux biais de représentativité, de disponibilité et d’ancrage. / We examine the French market of structured funds under various aspects. In a first part, we study the structured funds’ management fees level. We show that the management fees level varies with management objective: the OBPI funds have higher fees level than the CPPI funds, the fund size and the management company size are negatively related to management fees level, the funds eligible to PEA have higher fees than funds non eligible to PEA and the bank-managed structured funds have lower management fees level than independent management company-managed funds. In a second part, we study the structured funds’ offer. Our results show that the interest rate rise supports the structured funds emission. As for the guarantee type proposed, we show that the increase in CAC 40 volatility and interest rates support more the capital guaranteed funds emission than the unguaranteed capital funds emission. However, the mediatization of poor performances of Benefic funds causes a fall in the unguaranteed capital funds. Then, in a third part, we measure the structured funds’ performance by comparing it to the performances of a CAC 40 investment and a bond investment. Our results show that the structured funds have the weakest performances. In the fourth part, we analyze the investment behavior in structured funds and show that investors are subject to biases like conjunction error, framing effect, representativeness, availability and anchoring.

Les motoristes aéronautiques souhaitent disposer de la représentation la plus fidèle possible du fonctionnement des propulseurs, dans une perspective d'amélioration continue de leurs performances. Les modèles numériques doivent donc intégrer au maximum les détails géométriques susceptibles d'influencer la physique de l'écoulement analysé. La prise en compte de tels effets technologiques s'avère difficile dans le contexte des solveurs structurés disponibles.Une stratégie hybride de prise en compte des effets technologiques fait coexister au sein d'un même domaine de calcul des zones structurées et non structurées. La flexibilité de génération d'un maillage non structuré permet une prise en compte aisée des détails géométriquement complexes tandis que la préservation de zones structurées dans une majeure partie du domaine de calcul permet de bénéficier de l'efficacité d'un solveur structuré. La présente thèse contribue au développement de cette stratégie hybride au sein du solveur elsA de l'ONERA en proposant des gains de précision et de robustesse par rapport à la version initialement développée pour établir la faisabilité et l'intérêt de l'approche. Après un état de l'art des techniques de discrétisation spatiale disponibles dans cette version initiale, différentes améliorations (techniques de moindres carrés, approche dite quasi-Green, méthode d'estimation des gradients aux faces) ont été analysées puis implémentées et validées sur des cas académiques. Le choix d'une stratégie hybride avec raccords coïncidents entre zones structurées et non-structurées conduit à des déformations de maillage dans la zone d'interface structuré / non-structuré qui ont exigé le développement supplémentaire de techniques d'amélioration de la robustesse (limiteurs physiques ou géométriques). Le solveur hybride rassemblant ces différentes fonctionnalités a permisde simuler avec succès des géométries d'aubes isolées dotées d'effets technologiques tels que congé de raccordement, trous de refroidissement, fentes de bord de fuite, cheminées internes d'alimentation. Enfin, une stratégie permettant l'utilisation de l'approche hybride en étage complet a été proposée et appliquée à la simulation hybride de l'interaction rotor/stator pour la configuration VKI-BRITE CT3, en stationnaire et en instationnaire, respectivement via une condition de plan de mélange et une condition de chorochronicité. / The aerospace engine manufacturers wish to rely on the most accurate description of their propulsion systems in order to continuously improve their performance levels. Therefore, numerical models must include as much as possible geometrical details likely to impact the physics of the flow under study. Taking into account such technological effects turns out to be a difficult task when working with available structured solvers. A hybrid strategy takes advantage of structured and unstructured zones within the same computational domain in order to efficiently describe technological effects. Geometrically complex local details are easily accounted for thanks to the flexibility of unstructured grid generation while keeping structured zones in the remainder of the flow domain allows to benefit from the tried and tested structured solver efficiency. The present work contributes to the development of such a hybrid strategy in ONERA elsA solver and enhances accuracy and robustness with respect to the solver initially developed to establish the feasibility and interest of hybridization. Following a review of the space discretization techniques available in the initial solver, several improvements (least square techniques, quasi-Green approach, computation of face gradients) have been analysed, then implemented and validated for academic test-cases. The choice of a hybrid strategy with coincident matching between structured and unstructured zones leads to highly deformed cells in the structured / unstructured interface region, requiring the development of supplementary robustness improvement techniques (physics- or geometry-based limiters). The hybrid solver gathering these various options allows to successfully compute isolated blade geometries including technological effects such as blade fillet, cooling holes, trailing edge cutbacks, internal coolant supply channel. Finally, a structured / unstructured strategy has been proposed and applied to the hybrid simulation of a rotor/stator interaction for the steady and unsteady

L'imagerie a récemment émergée comme outil de mesure de la dynamique du zooplancton en donnant des informations à la fois taxonomiques et de structure en taille de la communauté — nécessaires à la bonne compréhension de la dynamique du zooplancton au sein de l'écosystème pélagique. Ce travail est cependant davantage centré sur l'étude de la structure en taille du zooplancton dont différents aspects seront examinés au cours de trois chapitres: méthodes, analyse et description écologique d'une série temporelle de 11 ans, modélisation. Le chapitre méthodologique évalue la validité de l'imagerie en examinant l'effet de nouveaux biais, directement issus de l'imagerie, sur ledit spectre de taille (objets en contact au cours de l'acquisition d'image, efficacité de la classification automatique, modèle utilisé pour le calcul des biovolumes et biomasses). Il s'agit d'une discussion sur ce que le scientifique veut mesurer et sur ce qu'il analyse finalement compte tenu des contraintes méthodologiques. Le second chapitre est consacré à l'évolution temporelle (1995-2005) de l'écosystème pélagique de la mer Ligure — plus spécifiquement de la station d'observation côtière de la rade de Villefranche-sur-Mer. Par l'étude combinée des données disponibles (taxonomie, structure en taille, climat, météorologie locale, hydrologie et biologie), les facteurs physiques, chimiques et biologiques déterminant pour l'écosystème sont extraits. Il s'agit principalement du climat hivernal, précipitations et températures, ainsi que de l'irradiation solaire reçu au printemps et en été. Les interactions entre ces facteurs déterminent différents états de la communauté zooplanctonique. Enfin, le dernier chapitre propose un modèle du zooplancton basé sur sa structuration en taille. Puisque les modèles classiques, en boîte, représentent difficilement la dynamique du zooplancton, l'approche par la taille fut proposée comme alternative. Le modèle présenté est exploratoire, incluant la croissance du zooplancton selon une modélisation de type “budget énergétique dynamique” et la prédation selon des rapports de taille proies/prédateurs. Le but étant de comprendre ce qui détermine la structure en taille du zooplancton dans l'environnement. Les simulations effectuées sont ainsi comparées à la dynamique observée dans les phases majeures identifiées au chapitre précédent. C'est un premier pas vers l'intégration de ce type de modèles au sein de modèles plus généraux en vue d'améliorer la qualité de représentation du zooplancton. Le présent travail enrichit la connaissance du concept plus vaste de l'observation et de l'analyse théorique de la structuration en taille du zooplancton, mais il enrichit aussi la compréhension des liens entre le zooplancton et son environnement.