L'opacité des modèles d'apprentissage automatique soulève d'importantes questions quant à leur équité, en particulier lorsque leurs décisions ont une influence directe sur la vie des individus. Les audits externes, réalisés sans accès au code ou aux données internes, constituent un outil essentiel pour évaluer ces systèmes. Cette thèse analyse les conditions de validité des audits en boîte noire et met en évidence les tensions méthodologiques qu'ils soulèvent. Tout d'abord, elle montre que la détection des manipulations stratégiques par les plateformes, un phénomène connu sous le nom de fairwashing, nécessite que l'auditeur utilise des sources d'information indépendantes. Sur la base de cette observation, deux modèles d'audit sont proposés pour évaluer l'équité et identifier les manipulations. Ensuite, la pertinence de ces sources indépendantes est discutée et leurs limites sont précisées. Nous proposons également deux modèles d'audit collaboratif pour surmonter ces limites. Ces résultats conduisent à l'élaboration de modèles d'audit opérationnels qui alignent les pratiques d'audit sur les exigences réglementaires, soulignant l'importance de cette recherche dans le domaine des audits d'apprentissage automatique.

Ce manuscrit construit un modèle géométriquement exact de matériau micro-structuré en généralisant la notion de variétés de Riemann--Cartan. Le modèle repose sur l'interaction de deux échelles: une échelle macroscopique et une échelle microscopique. Leur couplage engendre des phénomènes émergents tels que les dislocations (torsion) et les disclinaisons (courbure). Le placement est décrit par un morphisme de fibrés du premier ordre F entre le corps micro-structuré B et l'espace ambiant micro-structuré E, permettant de tirer en arrière la géométrie de Riemann--Cartan de E sur B. Afin de permettre l'apparition de courbure, F n'est en général pas le gradient d'un placement ponctuel. Au cœur du modèle se trouve la notion nouvelle de pseudo-métrique qui, pour une structure microscopique linéaire, fournit simultanément une métrique macroscopique (analogue au tenseur de Cauchy--Green), une métrique microscopique, une forme de soudure couplant les deux échelles et une connexion (potentiellement affine). Une notion d'objectivité (isotropie de l'espace) est formalisée et les invariants associés sont calculés. Via le calcul variationnel, les équations d'Euler-Lagrange sont obtenues en dynamique et en statique. En découlent, dans le cas linéarisé, des EDPs de type Helmholtz reliant courbure et torsion, illustrées par des simulations numériques. Enfin, le modèle est appliqué à la mécanique des poutres élancées. Les modèles classiques de Timoshenko et d'Euler--Bernoulli apparaissent comme cas particuliers et une nouvelle famille continue de modèles obtenus par homogénéisations est proposée.

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.

Ce travail de recherche vise à valoriser les bioressources pour produire des biomatériaux actifs, notamment le chitosane et l’aragonite, en étudiant leurs propriétés physico-chimiques et biologiques en association avec le verre bioactif. Ce travail comprend trois volets : (i) synthèse et caractérisations physico-chimiques et biologiques des biomatériaux à base de chitosane/verre bioactif, (ii) évaluation in vitro de leur bioactivité et cytotoxicité, (iii) étude in vivo de leur effet pour traiter les pathologies liées à l’intoxication au cadmium et les troubles hormonaux associés a ̀ l’installation de l’ostéoporose. Le chitosane obtenu montre une activité antibactérienne et antioxydante prometteuse, avec une efficacité particulièrement élevée pour celui obtenu à partir de la seiche. Son association avec le verre bioactif montre que le chitosane possède des propriétés bioactives, favorisant les échanges ioniques essentiels à la formation de la couche d’hydroxyapatite in vitro. L’évaluation pharmacologique in vivo de l’effet combiné du chitosane de seiche (CHS) et du verre bioactif (100 mg/kg) contre l’intoxication au Cd (20 mg/kg), montre des effets détoxifiants et protecteurs notables sur la fonction des organes vitaux, ainsi que sur les désordres phosphocalciques et le stress oxydatif. Par ailleurs, sur un modèle animal d’ovariectomie liée à l’intoxication au Cd, ce traitement contribue à la détoxification du tissu osseux, à la régulation des paramètres du remodelage osseux et à la réduction du stress oxydatif. Les coproduits de l’os de seiche constitue une source durable à la fois de CHS et d’aragonite (ArgS), pour des applications biomédicales. Les résultats montrent que la structure de l’ArgS reste stable jusqu'à 400 °C, pour des utilisations de stérilisation en orthopédie. Le biocomposite CHS/ArgS obtenu de ces coproduits, présente une bonne bioactivité et une viabilité cellulaire élevée, encourageant son utilisation en ingénierie tissulaire. Enfin, l’importance des biocomposites à base de nanoverres bioactifs en combinaison avec le CHS et ArgS est mise en évidence, montrant une meilleur bioactivité et une biocompatibilité cellulaire notable, suggérant leur potentiel comme des biomatériaux en site osseux. En conclusion, cette étude met en évidence le potentiel pharmacologique des composés issus des bioressources associés aux verres bioactifs dans la détoxification métallique de l’organisme et particulièrement les tissus osseux. Les biomatériaux composites, en particulier ceux intégrant des nanobioverres, démontrent un potentiel notable pour des applications en orthopédie.