Le bilan de masse de l'Antarctique dépend de deux contributions principales: le bilan de masse de surface constitué par l'ensemble des processus de perte et de gain de masse agissant en surface (précipitations, fonte, sublimation, tranport par le vent...) et le transfert dynamique de glace de la calotte vers la mer. Ce transfert a lieu au niveau des glaciers émissaires côtiers et représente 90% de la perte du volume total de glace de la calotte. Ces systèmes côtiers constituent ainsi les principaux régulateurs de l'évolution du bilan de masse de la calotte et de la contribution de cette dernière à l'élévation du niveau des mers. Les observations récentes révèlent une diminution accrue du bilan de masse en certaines zones de la calotte polaire telle que la partie Ouest et une contribution à l'élévation du niveau des mers de la part de la calotte qui augmente progressivement par rapport à l'expansion thermique. L'étude de la dynamique des glaciers émissaires par modélisation permet ainsi de mieux comprendre leur fonctionnement, de prédire leur réponse à une quelconque sollicitation, et d'évaluer l'impact potentiel sur l'élévation du niveau des mers. Ce travail de thèse vise à apporter de nouveaux éléments pour mieux contraindre ces modèles d'écoulement de la calotte antarctique. Il se scinde en deux axes principaux. La première partie s'intéresse à l'implémentation des processus physiques dans le modèle numérique, en particulier représenté par la migration de la ligne d'échouage qui sépare la partie posée de la partie flottante. Elle se base sur des cas synthétiques 2D. Nous mettons en évidence dans cette partie la diversité des modèles d'écoulement de calotte impliqués et les différences et similitudes associées. En particulier, la majorité de ces modèles repose sur deux hypothèses fortes que sont la stationnarité et la prédominance du glissement basal sur l'écoulement dont le bien-fondé est remis en question. L'étude d'intercomparaison révèle certaines divergences entre les modèles en terme de contribution à l'élévation du niveau des mers, les résultats nécessitent donc d'être pris avec précaution et les efforts doivent se concentrer sur la validité des hypothèses et l'implémentation du processus de migration de la ligne d'échouage. La deuxième partie consiste à appliquer le modèle Elmer/ice, qualifié de 'full-stokes', au cas réel 3D du Glacier de l'Astrolabe situé en Terre Adélie en Antarctique de l'Est.Cette application nous a permis de tester la sensibilité du modèle full-Stokes aux incertitudes sur les données d'entrées telles que la description du socle rocheux. Cette sensibilité s'avère significative recommandant une bonne connaissance de l'élévation du socle sous jacent à la glace et des méthodes appropriées pour sa détermination sur les noeuds du maillage associé au modèle. / Two main contributions dominate the mass balance of Antarctica: surface mass balance, represented by all processes of gain and loss of mass acting at the upper surface (precipitations, melting, sublimation, wind transport...) and dynamical transport from grounded ice to the sea. This transfer takes place through outlet glaciers and represents 90% of the total loss of the whole ice sheet volume. These coastal systems act as regulators for the evolution of the ice sheet mass balance and for its contribution to sea level rise. Recently, observations emphasize a relevant decrease of mass balance in certain zones of Antarctica such as the West Coast, and an associated contribution to sea level rise from the ice sheet which increases significantly with respect to thermal expansion. Studying dynamics of outlet glaciers by modelisation thus participates at a better understanding of involved processes and enables to predict their response to any external sollicitations and to assess their potential impact on sea level budget. This work aims at providing with new elements for constraining these ice flow models for Antarctica. It is composed of two main parts. The first one concerns the implementation of physical processes into numerical models, in particular represented by grounding line migration, delimitating the grounded part from the floating one. It is based on 2 dimensionnal synthetic cases. The diversity of flow line ice sheet models is emphasized, with the associated differences and similarities. Most of these models lie on two strong assumptions, e.g. steadyness and dominance of basal sliding on ice flow, which are not always fulfilled. Moreover, the intercomparison work reveals discrepancies between models in terms of sea level contribution suggesting particular caution to be taken when considering corresponding results. Efforts have now to converge towards the validity of assumptions and on methods for implementing grounding line migration. The second part consists in applying the so-called 'full-Stokes' Elmer/Ice model to the 3D real case of the Astrolabe Glacier situated in Adélie Land in the east part of Antarctica. This application allows us to conduct sensitivity tests of the model to input incertainties such as the ones of bedrock description. This sensitivity appears to be significant, recommending a good knowledge of bedrock elevations and appropriate methods for its determination on the mesh nodes associated to the model.

Le bilan de masse de l'Antarctique dépend de deux contributions principales: le bilan de masse de surface constitué par l'ensemble des processus de perte et de gain de masse agissant en surface (précipitations, fonte, sublimation, tranport par le vent...) et le transfert dynamique de glace de la calotte vers la mer. Ce transfert a lieu au niveau des glaciers émissaires côtiers et représente 90% de la perte du volume total de glace de la calotte. Ces systèmes côtiers constituent ainsi les principaux régulateurs de l'évolution du bilan de masse de la calotte et de la contribution de cette dernière à l'élévation du niveau des mers. Les observations récentes révèlent une diminution accrue du bilan de masse en certaines zones de la calotte polaire telle que la partie Ouest et une contribution à l'élévation du niveau des mers de la part de la calotte qui augmente progressivement par rapport à l'expansion thermique. L'étude de la dynamique des glaciers émissaires par modélisation permet ainsi de mieux comprendre leur fonctionnement, de prédire leur réponse à une quelconque sollicitation, et d'évaluer l'impact potentiel sur l'élévation du niveau des mers. Ce travail de thèse vise à apporter de nouveaux éléments pour mieux contraindre ces modèles d'écoulement de la calotte antarctique. Il se scinde en deux axes principaux. La première partie s'intéresse à l'implémentation des processus physiques dans le modèle numérique, en particulier représenté par la migration de la ligne d'échouage qui sépare la partie posée de la partie flottante. Elle se base sur des cas synthétiques 2D. Nous mettons en évidence dans cette partie la diversité des modèles d'écoulement de calotte impliqués et les différences et similitudes associées. En particulier, la majorité de ces modèles repose sur deux hypothèses fortes que sont la stationnarité et la prédominance du glissement basal sur l'écoulement dont le bien-fondé est remis en question. L'étude d'intercomparaison révèle certaines divergences entre les modèles en terme de contribution à l'élévation du niveau des mers, les résultats nécessitent donc d'être pris avec précaution et les efforts doivent se concentrer sur la validité des hypothèses et l'implémentation du processus de migration de la ligne d'échouage. La deuxième partie consiste à appliquer le modèle Elmer/ice, qualifié de 'full-stokes', au cas réel 3D du Glacier de l'Astrolabe situé en Terre Adélie en Antarctique de l'Est.Cette application nous a permis de tester la sensibilité du modèle full-Stokes aux incertitudes sur les données d'entrées telles que la description du socle rocheux. Cette sensibilité s'avère significative recommandant une bonne connaissance de l'élévation du socle sous jacent à la glace et des méthodes appropriées pour sa détermination sur les noeuds du maillage associé au modèle.

Les technologies d’assistance à la vie autonome est aujourd'hui nécessaire pour soutenir les personnes ayant des besoins spécifiques dans leurs activités de la vie quotidienne, mais leurs développements demeure limités malgré les enjeux liés à l’accompagnement des personnes âgées et dépendantes. Par ailleurs, l'élaboration de plateformes technologiques durant la dernière décennie s'est principalement concentrée sur la dimension technologique, en négligeant l'impact des facteurs humains et des besoins sociaux. Les nouvelles technologies, telles que le cloud et l’Internet des objets (IoT) pourraient apporter de nouvelles capacités dans ce domaine de recherche permettant aux systèmes de traiter les activités humaines selon des modèles orientés vers l'usage (ie. la fragilité) dans une approche non invasive.Cette thèse se propose d'envisager un nouveau paradigme dans les technologies d'assistance pour le vieillissement et le bien-être en introduisant (i) des métriques de la fragilité humaine et (ii) une dimension urbaine dans un cadre d'assistance ambiant (extension de l'espace de vie de l'intérieur vers l'extérieur). Elle propose une plateforme basée sur l’Informatique dans le cloud (cloud computing) pour une communication transparente avec les objets connectés, permettant au système intégré de calculer et de modéliser différents niveaux de fragilité humaine. Cette thèse propose d'utiliser des données hétérogènes en temps réel fournies par différents types de sources (capteurs intérieurs et extérieurs), ainsi que des données de référence, collectées sur un serveur de cloud de raisonnement central. La plateforme stocke les données brutes et les traite à travers un moteur de raisonnement hybride combinant à la fois l'approche basée sur les données (apprentissage automatique), et l'approche basée sur la connaissance (raisonnement sémantique) pour (i) déduire les activités de la vie quotidienne, (ii) détecter le changement du comportement humain, et enfin (iii) calibrer les valeurs de fragilité humaine. Les valeurs de fragilité peuvent permettre au système de détecter automatiquement tout changement de comportement, ou toute situation anormale, qui pourrait entraîner un risque à la maison ou à l'extérieur. L'ambition à long terme est de détecter et d'intervenir pour éviter un risque avant même qu'un médecin ne le détecte lors d'une consultation. L'objectif ultime est de promouvoir le paradigme de la prévention pour la santé et du bien-être.Cette thèse vise à concevoir et développer une plateforme intégrée, personnalisée, basée sur le cloud, capable de communiquer avec des capteurs intérieurs non invasifs (par ex. mouvement, contact, fibre optique) et à l'extérieur (par ex. BLE Beacons, smartphone, bracelet..). La plateforme développée comprend également un classificateur de mobilité du comportement humain qui utilise les capteurs internes du Smart Phone pour calibrer le type de mouvement effectué par l'individu (p. ex. marche, vélo, tram, bus, et voiture). Les données recueillies dans ce contexte servent à construire un modèle multidimensionnel de fragilité basé sur plusieurs éléments standardisés de fragilité, à partir d'une littérature abondante et d'un examen approfondi d’autres plateformes. La plateforme et les modèles associés ont été évalués dans des conditions réelles de vie impliquant les utilisateurs et les aidants par le biais de différents sites pilotes à Singapour et en France. Les données obtenues ont été analysées et publiées dans de nombreuses conférences et revues internationales.La plateforme développée est actuellement déployée en situation écologique dans 24 habitats individuels. Cela comprend cinq chambres en EHPAD, et neuf maisons sont situées en France, en collaboration avec une maison de retraite (Argentan-Normandie) et à Montpellier en collaboration avec Montpellier Métropole. Entre autre dix appartements privés sont situés à Singapour en collaboration avec un Senior Activity Center. / Ambient Assisted Living is nowadays necessary to support people with special needs in performing their activities of daily living, but it remains unaltered in front of the necessity to accompany aging and dependent people in their outdoors activities. Moreover, the development of multiple frameworks during the last decade has mainly focused on the engineering dimension neglecting impact of human factors and social needs in the design process. New technologies, such as cloud computing and Internet of Things (IoT) could bring new capabilities to this field of research allowing systems to process human condition following usage oriented models (e.g. frailty) in a non-invasive approach. This thesis proposes to consider a new paradigm in assistive technologies for aging and wellbeing by introducing (i) human frailty metrics, and (ii) urban dimension in an ambient assistive framework (extending the living space from indoors to outdoors). It proposes a cloud-based framework for seamless communication with connected objects, allowing the integrated system to compute and to model different levels of human frailty based on several frailty standardized items, and leveraged from an extensive literature and frameworks reviews.This thesis aims at designing and developing an integrated cloud-based framework, which would be able to communicate with heterogeneous real-time non-invasive indoor sensors (e.g. motion, contact, fiber optic) and outdoors (e.g. BLE Beacons, smartphone). The framework stores the raw data and processes it through a designed hybrid reasoning engine combining both approaches, data driven (machine learning), and knowledge driven (semantic reasoning) algorithms, to (i) infer the activities of the daily living (ADL), (ii) detect changes of human behavior, and ultimately (iii) calibrate human frailty values. It also includes a human behavior mobility classifier that uses the inner smartphone sensors to classify the type of movement performed by the individual (e.g. Walk, Cycling, MRT, Bus, Car). The frailty values might allow the system to automatically detect any change of behaviors, or abnormal situations, which might lead to a risk at home or outside.The proposed models and framework have been developed in close collaboration with IPAL and LIRMM research teams. They also have been assessed in real conditions involving end-users and caregivers through different pilots sites in Singapore and in France. Nowadays, the proposed framework, is currently deployed in a real world deployment in 24 individual homes. 14 spaces are located in France (5 privates rooms in nursing home and 9 private houses) in collaboration with a nursing home (Argentan-Normandie and Montpellier). 10 individual homes are located in Singapore in collaboration with a Senior Activity Center (non-profit organization).The long-term ambition is to detect and intervene to avoid a risk even before a medical doctor detects it during a consultation. The ultimate goal is to promote prevention paradigm for health and wellbeing. The obtained data has been analyzed and published in multiple international conferences and journals.