Au cours des dernieres decennies, la demande de trafic au niveau des aeroports a augmente regulierement a tel point que le trafic au sol est devenu critique pour la securite et l'efficacite des operations aeroportuaires. Cette these propose une approche a deux niveaux pour l'analyse et l'optimisation du trafic avion au sol sur les aeroports. Elle est divisee en trois parties: - La premiere partie introduit la problematique generale et son environnement - La deuxieme partie traite la gestion a moyen terme du trafic au sol des avions. Une approche globale pour estimer la capacite theorique et la capacite pratique du trafic avion est proposee. Celle-ci met en Suvre une approche d'optimisation du flux dans un reseau qui conduit a la formulation de differents problemes de programmation mathematique - La troisieme partie traite du niveau tactique et une approche adaptative est developpee pour definir les routes et les horaires associes aux mouvement d'arrivee ou de depart des avions. Une approche de resolution operationnelle est alors proposee.

La thèse est consacrée à l'étude d'un analogue du problème de Riemann-Hilbert et de déformations isomonodromiques pour les solutions de l'équation de Dirac sur le cylindre. L'objectif est de faire un lien entre la théorie de déformation et les fonctions de corrélation dans certains modèles intégrables en théorie quantique des champs dans le volume fini. Dans une première partie, nous étudions des solutions multivaluées de l'équation de Dirac, qui réalisent une représentation unitaire de dimension 1 du groupe fondamental du cylindre avec n points marqués. Nous introduisons et étudions la base canonique des solutions, la fonction de Green et la fonction tau de l'opérateur de Dirac singulier. Dans une seconde partie, nous obtenons, de deux facons différentes, les équations différentielles nonlinéaires satisfaites par les fonctions de corrélation du modéle d'Ising sur le cylindre.

Cette thèse concerne deux classes de systèmes hors équilibre. Premièrement, nous étudions des systèmes présentant des modes de Goldstone soumis à des champs oscillants: à l'aide de plusieurs champs orthogonaux, il est possible de réduire successivement la symétrie des modèles initiaux: un modèle Heisenberg peut devenir un modèle ayant une symétrie Ising. Deuxièmement, nous proposons des réalisations microscopiques des modèles de pièges introduits pour comprendre les phénomènes de vieillissement dans les verres. Seuls les modèles entropiques, par opposition à ceux dits activés, présentent des températures effectives différentes de celle du bain thermique. Enfin, nous généralisons les modèles d'espace de phases en considérant des évolutions locales en énergie.

Les procédures de renormalisation dans l'espace réel de type Ma-Dasgupta permettent d'étudier des systèmes désordonnés gouvernés par des points fixes de fort désordre. Après une présentation générale des idées physiques importantes et des méthodes de calcul, ce mémoire décrit les résultats explicites exacts que ces procédures de renormalisation permettent d'obtenir dans différents modèles unidimensionnels, classiques ou quantiques, dynamiques ou statiques. La majeure partie du mémoire est consacrée à des modèles de physique statistique, avec notamment (i) la dynamique hors équilibre d'une particule dans un potentiel Brownien ou dans un paysage de pièges aléatoires, (ii) la dynamique de croissance de domaines et l'équilibre thermodynamique des cha\^(\i)nes de spins désordonnées classiques, (iii) la transition de délocalisation d'un polymère aléatoire à une interface. La dernière partie du mémoire concerne deux cha\^(\i)nes de spins quantiques désordonnées qui présentent une transition de phase à température nulle en fonction du désordre, à savoir (a) la cha\^(\i)ne de spin $S=1$ antiferromagnétique aléatoire (b) la cha\^(\i)ne d'Ising avec couplages et champs transverses aléatoires.

Les grammaires attribuées offrent un formalisme très adapté à la détection du parallélisme et à la parallélisation. Les graphes de dépendances associés à chaque production correspondent en effet à des graphes de flot de contrôle. Grâce aux grammaires attribuées (\it l)-ordonnées, il est possible de calculer statiquement un ordre total sur les attributs des non-terminaux qui soit compatible avec l'ordre partiel induit par les graphes de dépendances, ce qui évite grand nombre de synchronisations dynamiques. Toutefois, il apparaît que le parallélisme inhérent à ces graphes est beaucoup trop important en pratique pour supporter une parallélisation complète. Notre but a été de montrer qu'il est possible de sélectionner le parallélisme pour obtenir une parallélisation efficace en pratique. Pour cela, l'évaluateur parallèle a été implanté dans un système réel de traitement des grammaires attribuées qu'est le système (\sc FNC-2) et porté sur plusieurs plateformes (KSR1, Multimax et Sequent). Plusieurs types d'implantations ont été effectués afin d'étudier l'influence de la méthode d'évaluation sur la parallélisation. Les méthodes que nous avons utilisées s'appliquent à des architectures à mémoire partagée. Sur les machines testées, les résultats obtenus sont très encourageants malgré l'absence d'utilisation de caractéristiques propres à chaque machine. Un deuxième problème soulevé par le parallélisme est l'explosion mémoire qui a lieu pendant l'évaluation. En séquentiel, cette consommation a été largement limitée par l'utilisation d'un optimiseur mémoire qui permet le partage des instances d'attributs en dehors de l'arbre. Deux structures sont utilisées\,: la variable globale et la pile. Nous avons proposé une méthode pour étendre cette optimisation mémoire au cas parallèle ce qui permet d'une part de sortir les attributs de l'arbre même en parallèle et d'autre part d'éliminer de nombreuses règles de copie.

La complexité croissante des systèmes d'acquisition et de traitement en temps réel (TDAQ) pour les expériences de physique des hautes énergies appelle à une évolution ad hoc des outils de développement. Dans cet ouvrage, nous traitons de l'articulation entre la spécification de principe des systèmes TDAQ et leur conception/réalisation sur une plateforme matérielle et logicielle concrète. Notre travail repose sur la définition d'une méthodologie de développement des systèmes TDAQ qui réponde aux problématiques de développements particulières à ces systèmes. Il en résulte la spécification détaillée d'un « canevas méthodologique » basé sur le langage UML, destiné à encadrer un processus de développement. L'usage de ce canevas méthodologique UML doit permettre la mise en place progressive d'un canevas « maison », c'est-à-dire un atelier de développement comprenant des composants réutilisables et des éléments d'architecture génériques adaptés aux applications TDAQ. L'ouvrage s'articule autour de 4 sections principales. La section II est dévolue à la caractérisation et à l'évolution des systèmes TDAQ. En section III, nous nous intéressons aux technologies pertinentes pour notre problématique, notamment les techniques de réutilisation logicielle telles les motifs récurrents (design patterns) et les canevas (frameworks), avec une orientation en faveur des domaines du temps réel et de l'embarqué. Notre apport conceptuel spécifique est exposé en section IV, où nous procédons notamment à la spécification détaillée, formalisée et exemples à l'appui, de notre modèle de développement. Enfin, nous terminons notre propos en section V en évoquant le projet de R&D MORDICUS de mise en œuvre concrète de notre canevas méthodologique UML, ainsi que les développements récents de l'OMG (Object Management Group) sur l'architecture orientée modèles (Model Driven Architecture), particulièrement en résonance avec notre travail.

Traiter les problèmes que pose la mobilité urbaine aujourdhui nécessite entre autres, lélaboration dune banque de données complète, capable de supporter les analyses qualitatives et quantitatives du système de transport et den évaluer lévolution en rapport aux éventuels changements de lensemble du système urbain. Les données relatives au domaine des transports sont indispensables à lalimentation des modèles de trafic, à lanalyse de la mobilité globale et aux suivis et à la gestion des conditions découlement du trafic au travers dun réseau de transport donné, dans le temps et dans lespace (Taylor M. et al, 1996; Bonnel P., 2004). Cependant, ces données sont très souvent collectées séparément selon les objectifs poursuivis par le planificateur. En effet, la planification urbaine ou la planification des transports en commun présente des objectifs différents de celle, par exemple, des trafics routiers et autoroutiers (Meyer M. et al, 2001). Ces planifications seffectuent généralement sans trop tenir compte des interactions qui sétablissent entre elles. Ainsi, fournir des solutions adéquates aux problèmes de mobilité urbaine, nécessite la prise en considération des aspects environnementaux et de lensemble des caractéristiques de lespace urbain : le système de transport et le système des localisations et des activités socio-économiques (Cancalon F. et al, 1991 ; Bonnel P., 2004). Les solutions ainsi générées doivent provenir dune approche intégrée de la planification des transports (Meyer M. et al, 2001). De plus, il a été pris en considération des éléments de modélisation de données (les GIS-T models) développés par (Dueker et al, 1997). Cest dans cette optique que cette recherche se propose dappréhender la question de la mobilité urbaine par une approche systémique de lespace urbain. Celui-ci sera caractérisé par lensemble des données qui le constitue afin de mettre en lumière les relations qui sous tendent la structure urbaine en question. Il sera ainsi développé un modèle intégré de données nécessaires à lanalyse de la mobilité urbaine : MIDAM. Ensuite, sur la base de MIDAM et de la synthèse de la littérature en matière de données « transports » et sur les logiciels de gestion de trafic, il a été possible de démontrer la faisabilité dun outil intégré « VISUTRANS » pour le suivi des politiques de transports ; la modélisation et les effets des transports urbains sur lenvironnement. Enfin, une méthodologie pratique quant à la manière dappréhender la mobilité urbaine est proposée avec pour cas dapplication la ville de Liège - Belgique.

Nos travaux portent sur la modelisation et la resolution de problemes d'optimisation combinatoire emergeant dans le cadre de la planification de missions spatiales. Ces problemes de grande taille presentent des caracteristiques communes en termes de types de donnees, de contraintes et de criteres a optimiser. Nous nous focalisons sur l'apport de la programmation lineaire pour ces problemes, associee a des methodes de simplification de l'espace de recherche, par decomposition ou grace a des techniques de propagation de contraintes. Nous avons plus particulierement etudie deux problemes. Le premier concerne la planification de communications sonde/satellite et d'experiences dans un projet d'exploration martienne. Une decomposition de ce probleme permet de le formuler comme deux problemes independants : un probleme de planification des communications que nous modelisons et resolvons par programmation lineaire en nombres entiers, et un probleme d'aide a la decision pour la planification des experiences, pour lequel nous etablissons des courbes d'evaluation de la charge des ressources deduites de l'application de techniques de propagation de contraintes basees sur un raisonnement energetique. Le second probleme etudie est celui de la planification de prises de vue d'un satellite d'observation de la Terre. Nous proposons un modele lineaire en variables mixtes et nous developpons une approche de resolution par generation de colonnes, qui est une adaptation de la programmation lineaire au traitement de problemes de grande taille, faisant appel a certaines techniques de decomposition des modeles.

L'un des buts de la biologie des systèmes est, à l'aide de données expérimentales, de proposer un modèle si possible quantitatif, permettant d'inférer les causes microscopiques (interactions moléculaires) menant aux conséquences macroscopiques qui sont observées par expérimentation. Un tel modèle est dit explicatif. S'il est suffisamment complet, il peut être aussi prédictif, c'est-à-dire permettre de fournir des résultats qui seront confirmés par des expériences futures, et donc dans certaines limites permettre de faire des expériences in silico pertinentes. Une partie de mes travaux de recherche au cours des dix dernières années a été de réaliser un systéme de simulation intégré, HSIM, le plus complet possible, offrant à la fois une simplicité d'utilisation pour le modélisateur et un grand pouvoir d'expression permettant de prédire la dynamique de modèles issus de domaines très variés de la biologie. Le langage de description de HSIM permet de décrire de façon générique des modèles aussi divers que des réseaux métaboliques, des réseaux d'interaction géniques, ainsi que le couplage de ces deux types de réseaux; le mécanisme de réplication de l'ADN couplé à la transcription et la traduction des gènes pour étudier l'influence de la réplication sur la dynamique de réseaux d'interaction entre ces gènes; des modèles permettant de montrer des phénomènes d'auto-organisation spatiale et leur influence sur la dynamique globale du système, etc. En collaboration avec l'équipe de Franck Molina du laboratoire Sysdiag à Montpellier, je me suis intéressé à la conception et à la réalisation de bio-calculateurs artificiels utilisant des composants logiques implémentés à l'aide de réseaux métaboliques permettant de détecter les marqueurs d'une pathologie particulière (cancer colorectal, néphropathie diabétique) et de faire un calcul programmé pour fournir une réponse intégrée, par exemple sous forme colorimétrique. Des premiers résultats ont été obtenus lors la thèse de Stéphanie Rialle, à laquelle j'ai contribué de façon informelle. Je continue mes recherches dans cette voie en co-encadrant une thèse qui porte sur la définition et la conception de composants logiques enzymatiques, et sur la conception d'outils informatiques permettant de réaliser et de tester in silico des réseaux métaboliques artificiels réalisant un calcul donné.

Les convertisseurs de puissance multicellulaires trouvent une place privilégiée dans le contrôle des systèmes de très forte puissance. Dans ce travail de thèse une nouvelle classe de convertisseurs de puissance est étudiée les Convertisseurs Multicellulaires Parallèles (CMP). La topologie de ces convertisseurs repose sur une association de n cellules de commutationinterconnectées par l'intermédiaire d'inductances indépendantes, appelées aussiinductances de liaison. Le CMP permet d'atteindre un courant de sortie égal à n fois le courant d'entrée du convertisseur, l'inconvénient majeur de ce type de convertisseur est le déséquilibrage des courants de branches . Dans le but de réduire et d'économiser le nombre de capteurs, nous avons proposé dans la première partie de la thèse une analyse d'observabilité spécifique à une classe de système dynamique hybride appelée Z(TN)-Observability et synthétisé un observateur hybride en utilisant l'algorithme super twisting. La deuxièmepartie du travail a été consacrée à la synthèse d'une loi de commande pour la régulation des courants de branches. En effet, le régulateur proposé est un régulateur hybride en basant sur la modélisation par réseaux de pétri de l'algorithme de contrôle. Enfin, Les deux parties théoriques sont suivies par une réalisation pratique d'un CMP à trois cellules de commutation pour valider les deux approches proposées. Les résultats expérimentaux nous ont montré les performances de l'observateur et le régulateur de courant et de tension de sortie.