Les gammes spectrales du proche et du moyen infrarouge représentent deux domaines clés du spectre électromagnétique, en plein essor technologique. Le proche infrarouge (NIR/SWIR) est particulièrement intéressant pour l’imagerie active, car il permet une observation fiable même en conditions de faible luminosité ou d’obscurité totale, un atout majeur pour les secteurs de la sécurité et de la défense. Toutefois, l’imagerie active nécessite des sources lumineuses à la fois puissantes et à forte luminance, ce que les sources actuelles ne parviennent pas toujours à satisfaire pleinement. Les concentrateurs de lumière offrent une solution particulière permettant la redirection de l’émission spontanée dans une direction préférentielle, répondant ainsi aux contraintes de puissance et de luminance requises par l’imagerie active. Dans cette optique, les verres de chalcogénures dopés aux ions de terres rares se positionnent idéalement. Un deuxième axe majeur de cette thèse concerne le développement de sources moyen infrarouge intégrées sur silicium, également à base de verres de chalcogénures dopés aux ions de terres rares. L’une des applications clés de cette technonlogie concerne les capteurs moyen infrarouge qui permettent un accès direct aux bandes d’absorption fondamentales, ce qui rend possible la détection de faibles concentrations de diverses substances avec une grande spécificité et une interférence minimale. Les plateformes photoniques sur silicium comptent parmi les technologies les plus largement utilisées en photonique intégrée. Les approches actuellement développées pour cette intégration atteignent leurs limites dans le moyen infrarouge. Ainsi, l’intégration des verres de chalcogénures dopés terres rares sur silicium permettrait de relever les défis actuels liés aux sources moyen infrarouge intégrées, en raison de leur large transparence dans le moyen infrarouge et de leur faible énergie de phonon.

Cette thèse analyse les causes et les effets de la perception de lourdeur administrative dans la mise en œuvre de la politique de cohésion de l’Union européenne, à partir d’une enquête conduite en Auvergne Rhône-Alpes. En mobilisant une approche comportementale et une méthodologie mixte croisant données qualitatives et quantitatives, elle montre que cette perception ne résulte pas uniquement d’une charge administrative objective, mais se construit progressivement tout au long du cycle de la politique publique : depuis sa formulation, en passant par sa mise en œuvre, jusqu’à sa réception par les bénéficiaires. Malgré l’ambition affichée de simplification, des exigences rigides inscrites dans le cadre réglementaire, combinées à certaines dynamiques de mise en œuvre, engendrent des situations d’ambiguïté, une charge administrative élevée pour les porteurs de projet et des délais importants dans l’instruction et le paiement des subventions. L’analyse de la variabilité de cette perception permet d’éclairer les facteurs qui y contribuent, en fonction des caractéristiques des bénéficiaires, du contexte institutionnel et de la nature des projets financés. La lourdeur administrative n’est pas sans conséquences : elle tend à renforcer les inégalités d’accès, à affaiblir l’utilité perçue des fonds européens et à fragiliser la capacité de mise en œuvre des porteurs. En restituant l’expérience des bénéficiaires, cette thèse propose une lecture renouvelée des tensions à l’œuvre dans la mise en œuvre d’une politique publique européenne.

Cette thèse investigue le potentiel de l'auto-assemblage de nanoparticules d'or (AuNPs) par l'effet Ouzo afin de concevoir des nanorésonateurs plasmoniques aux interactions optiques optimisées. Les structures obtenues, des nanocoques sphériques d'AuNPs, présentent une interaction amplifiée avec les composantes électrique et magnétique de la lumière, ouvrant ainsi des perspectives pour la conception de métamatériaux et métasurfaces fonctionnelles. L'objectif central de cette étude est d'élaborer des architectures de résonateurs optiques exprimant du magnétisme optique, via une méthode d'assemblage colloïdale simple. Après une analyse approfondie des émulsions Ouzo formulées avec différentes conditions (mélange par vortex ou par mélangeurs rapides) et trajectoires de mélange, différentes stratégies d'échange de ligands et de formulation des nanocoques ont été examinées. La thèse se concentre sur l’étude des paramètres moléculaires du système ouzo et des nanoparticules d’or ainsi que sur le procédé pour la fabrication de nanocapsules hybrides d'or-polymère. Finalement, les propriétés optiques des nanocoques sont étudiées par diffusion statique de lumière polarisée. Les résultats mettent en évidence l'importance des paramètres expérimentaux dans la formulation et la stabilisation des nanocoques et suggèrent des voies d'amélioration pour leur structuration et leur assemblage en métasurfaces. Des perspectives sont également envisagées, notamment l'extension de l'effet Ouzo à des concentrations plus élevées pour des applications en formulation pharmaceutique, ainsi que le développement de stratégies de stabilisation mécanique des nanocoques pour leur intégration dans des dispositifs photoniques avancés.

Dans le contexte actuel du développement de dispositifs de mémoire optique à haute densité, les matériaux combinant bonnes propriétés mésogènes, activité en optique non-linéaire et réactivité photo-induite présentent un potentiel considérable. Ce travail de thèse s’inscrit dans cette thématique en explorant de explorant de nouveaux systèmes à base de cristaux liquides photoactifs visant le contrôle spatio-temporel des propriétés optique non-linéaire, telle que la génération de seconde harmonique. Ces matériaux permettent notamment d’envisager des dispositifs de stockage d’information en trois dimensions, basés sur une écriture réversible par absorption à deux photons (2PA) et une lecture non destructive par microscopie SHG. L’approche développée repose sur la conception de chromophores multipolaires intégrant des cœurs bipyrimidine ou pyrimidine fonctionnalisés par des unités pro-mésogènes et des entités photodimérisables. L’étude des propriétés thermiques, d’optique linéaire et non-linéaire, ainsi que des processus de photodimérisation des différents composés ciblés a permis d’identifier les relations structure/propriété clés pour atteindre les objectifs du projet. Enfin, cette étude a permis de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la modulation de la réponse SHG au sein de matrices cristal liquide pour concevoir des matériaux de nouvelle génération adaptés au stockage optique 3D.

Dans cette thèse, nous avons étudié les codes tordus et leur utilisation en cryptographie. Dans un premier temps, nous avons étudié l'existence de codes tordus auto-duaux Hermitiens, proposé des méthodes pour les construire et établi une formule les énumérant. Nous avons notamment construit un code [68,34,18] auto-dual Hermitien sur F4 dont la distance minimale est supérieure à la meilleure distance connue pour les codes auto-duaux Hermitiens sur F4. Dans un second temps, nous avons proposé un algorithme de décodage en métrique de Hamming pour les codes constacycliques tordus, basé sur l'utilisation de mots de petit poids du dual. De plus, nous avons construit une famille de codes cycliques tordus qui est aussi une famille de codes de Reed-Solomon généralisés tordus, et nous avons développé un algorithme de décodage en métrique tordue pour cette famille de codes. Enfin, nous avons proposé et analysé une généralisation du cryptosystème de Loidreau basé sur les codes de Gabidulin qui forment une sous-famille des codes de Reed-Solomon généralisés tordus. Cette amélioration permet d'atteindre des paramètres qui étaient inaccessibles avec le schéma de Loidreau. Nous avons également proposé un nouveau schéma de chiffrement basé sur les codes de Reed-Solomon tordus en métrique somme-rang, et obtenu des tailles de clés compétitives par rapport à celles d'autres schémas bien connus.

L’essor de l’intelligence artificielle en santé ouvre de nouvelles perspectives pour l’aide à la décision clinique, notamment en réanimation, où la complexité des données et l’urgence des décisions rendent l’optimisation des prises en charge essentielle. Pourtant, le développement et l’intégration des systèmes d’aide à la décision clinique (SADC) basés sur l’intelligence artificielle restent limités par des défis techniques, méthodologiques, et organisationnels. Cette thèse propose un cadre méthodologique pour le développement des SADC, appliqué au sevrage de l’épuration extra-rénale continue (EERc) en réanimation. La première partie s’appuie sur une revue de la littérature et une étude nationale auprès des réanimateurs pour identifier les attentes vis-à-vis d’un tel outil. La seconde partie porte sur la structuration des données pour garantir une intégration optimale dans les systèmes hospitaliers. La troisième partie décrit le développement et la validation d’un modèle prédictif à partir de bases de données multicentriques. Enfin, une évaluation prospective est proposée pour mesurer l’impact clinique du modèle et son acceptabilité. Ce travail illustre l’intérêt d’une approche centrée utilisateur et intégrée aux systèmes d’information apprenants pour garantir la fiabilité et l’adoption des SADC en réanimation.

Apprendre à partir de données compressées présente plusieurs avantages. Tout d'abord, cela permet d'éviter le décodage complet. De plus, l'analyse est effectuée sur des données de taille réduite par rapport aux images entièrement décodées. Cependant, les approches existantes d’apprentissage sur données compressées réalisent généralement un décodage partiel en procédant à un décodage entropique, car le codage entropique détruit la structure des données, rendant ainsi l’apprentissage plus complexe. De là découle notre question de recherche : comment apprendre efficacement sur des données codées entropiquement ? Notre travail s’articule autour de plusieurs contributions. Tout d'abord, nous montrons qu’il est possible d’apprendre sur des images codées entropiquement à l’aide d’un réseau de neurones convolutif (CNN), et que les performances peuvent être prédites par l’entropie jointe du signal compressé. Nous proposons ensuite une nouvelle méthode d’apprentissage directement sur le flux compressé d’images JPEG, reposant sur un décodage partiel opérant sur des portions extraites du flux compressé. Troisièmement, nous introduisons une méthode de compression homomorphique adaptée au codage entropique. Enfin, nous ouvrons deux perspectives de recherche, pour lesquelles nous présentons des études préliminaires : l’apprentissage sur données codées entropiquement à l'aide de Transformers, et la génération automatique de descripteurs dans le domaine compressé.

Les systèmes multi-agents offrent des avantages en termes de flexibilité et de redondance, permettant la répartition efficace des tâches complexes entre plusieurs robots. Cependant, leur déploiement exige des stratégies avancées de contrôle afin d’assurer une coopération optimale entre agents autonomes et opérateurs humains. Cette thèse explore le contrôle partagé avec assistance haptique appliqué aux systèmes multi-robots, combinant l’autonomie des robots à la prise de décision humaine pour améliorer la coordination et la robustesse des interactions. Dans un premier temps, nous introduisons une stratégie de contrôle reposant sur le maintien de contraintes globales au sein du groupe de robots. En particulier, nous nous intéressons à la préservation de la connectivité globale, en nous appuyant sur la théorie des graphes pour concevoir un algorithme de contrôle garantissant le respect des contraintes physiques dans les relations inter-agents. Nous proposons une modification de cet algorithme afin d’intégrer des mesures réalisées dans le repère propre de chaque agent, avec un capteur à champ de vision limité. Dans un second temps, cet algorithme assurant la partie autonome du système multi-robots est combiné à différentes stratégies de supervision adaptative, offrant à l’utilisateur un contrôle à échelle variable sur l’ensemble du groupe. Trois modes de contrôle sont étudiés en simulation : Contrôle d’agent unique (S) : l’opérateur pilote un robot spécifique. Contrôle par ancrage (P) : l’opérateur impose des contraintes à plusieurs robots pour influencer le groupe. Contrôle par barycentre (C) : l’opérateur agit sur le centre de masse du système multi-robots pour guider la flotte. Associées à l’algorithme de maintenance de connectivité, ces méthodes garantissent le respect des contraintes inter-agents tout en fournissant un retour haptique à l’utilisateur sur l’état de connectivité du groupe. L’efficacité de ces approches a été évaluée dans une étude utilisateur comparant les performances avec et sans retour haptique à travers plusieurs scénarios adaptés aux différents modes de contrôle.

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste impliquée dans de nombreuses infections nosocomiales et dont la résistance aux antibiotiques est de plus en plus préoccupante. Cette thèse explore la trans-traduction, un mécanisme de contrôle de la qualité de la traduction permettant de libérer les ribosomes bloqués sur des ARNm tronqués. Ce processus repose sur l'action de la protéine SmpB et de l'ARNtm, qui assurent le recyclage canonique des complexes de traduction. L'inactivation de la trans-traduction réduit la croissance et la virulence de P. aeruginosa. Un système de criblage in vivo a été développé pour identifier des inhibiteurs de la trans-traduction. Il est composé de deux souches biosenseurs et repose sur la fluorescence rouge de la protoporphyrine IX. Cette étude met en avant la trans-traduction comme une cible thérapeutique potentielle contre P. aeruginosa, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies antimicrobiennes.

La sécurité est un sujet de plus en plus important dans notre société actuelle, afin de protéger les ressources critiques contre la divulgation d'informations, le vol ou les dommages. Le modèle informel des arbres d'attaque introduit par Schneier, et largement utilisé dans l'industrie, est recommandé dans le rapport de l'OTAN de 2008 pour gouverner l'évaluation de la menace dans l'analyse des risques. Depuis, les arbres d'attaque ont fait l'objet de nombreux travaux théoriques abordant différentes approches formelles. Ces travaux théoriques considèrent souvent deux généralisations différentes des arbres d'attaque, soit en ajoutant des contre-mesures (arbres d'attaque-défense), soit en considérant un système dynamique au lieu d'un cadre statique. Nous présentons d'abord un cadre mathématique pour traiter simultanément les deux généralisations des arbres d'attaque : nous équipons les arbres d'attaque-défense (ADT) d'une sémantique de langage (de traces), permettant d'avoir une interprétation dynamique originale des contre-mesures. Fait intéressant, l'expressivité des ADT coïncide avec les langages sans étoile, et les contre-mesures imbriquées impactent l'expressivité des ADT. Avec une notion appropriée de "profondeur des contre-mesures", nous exposons une hiérarchie stricte des langages sans étoile qui ne coïncide pas avec les hiérarchies classiques. De plus, nous définissons les ADT-games, des jeux (similaire aux jeux d'Ehrenfeucht-Fraïssé) capables de déterminer si un langage peut être exprimé par un ADT avec un certain nombre de contre-mesures imbriquées. Par ailleurs, motivés par l'utilisation des ADT en pratique, nous abordons les problèmes de décision concernant l'appartenance d'une trace à la sémantique, la non-vacuité et l'équivalence, et étudions leurs complexités computationnelles paramétrées par la profondeur des contre-mesures. De plus, nous proposons une interprétation à deux joueurs du formalisme des arbres d'attaque. Pour ce faire, nous remplaçons les systèmes de transition par des arènes de jeu concurrentes, et notre sémantique associée consiste en des stratégies. Nous montrons qu'une sémantique inductive canonique définissant cet ensemble, comme c'est courant pour les arbres d'attaque, n'est pas facilement réalisable dans ce cadre. Nous montrons ensuite que le problème de vacuité, connu pour être NP-complet dans la sémantique à 1 joueur, est désormais PSPACE-complet. De plus, nous montrons que le problème d'appartenance est coNP-complet pour notre interprétation à deux joueurs, tandis qu'il se réduit à PTIME dans la sémantique à 1 joueur.