Les systèmes multi-robots constituent une classe centrale de systèmes multi-agents, où plusieurs robots coopèrent pour accomplir des tâches dépassant les capacités d’un seul agent. Leur efficacité repose sur des mécanismes décentralisés ou distribués, mais les approches classiques, bien qu’efficaces pour analyser la coordination et le maintien de la connectivité, peinent à s’adapter à des environnements dynamiques et incertains. L’apprentissage automatique offre une alternative prometteuse en permettant aux agents d’apprendre des stratégies de coordination robustes à partir de données, mais il intègre rarement la communication explicite, pourtant essentielle à l’évolutivité. Cette thèse propose des méthodes hybrides combinant apprentissage et contrôle distribué sensible à la communication, afin de concevoir des systèmes multi-robots plus adaptatifs, robustes et déployables dans des environnements réels.

Les batteries lithium-métal tout-solide flexibles (ASSLMBs) offrent un fort potentiel pour l’alimentation de dispositifs portables, mais leur développement reste limité du fait de trois obstacles majeurs : une mise en forme difficile des électrolytes sulfureux sous forme de séparateurs minces, le transport ionique et électronique insuffisant dans les cathodes, ainsi que la croissance indésirable des dendrites de lithium à l’anode. Afin de surmonter ces verrous, nous avons développé des stratégies spécifiques et étudié leur efficacité de manière systématique. Un sol de Li3PS4 a été synthétisé puis transformé en films par spin-coating et pulvérisation ; grâce à un frittage assisté par solvant, une densification sans pression à 250 °C a permis d’obtenir des couches homogènes ultraminces (1–2,5 μm) présentant une conductivité ionique d’environ 10⁻⁵ S cm⁻¹, confirmée par des tests de dépôt de lithium. Parallèlement, des cathodes composites flexibles à base de Li2S ont été réalisées par pulvérisation, où les nanoparticules de Li3PS4 jouent le rôle de liants iono-conducteurs et les nanotubes de carbone forment des réseaux de conduction mixte, assurant une meilleure percolation électronique et limitant les contraintes mécaniques au cours du cyclage. Ces cathodes ont permis d’atteindre une capacité spécifique stable de 840 mAh gLi2S −1 sur 300 cycles à 0,1 C. De plus, l’introduction d’une interphase hybride Li–Ag/PEO à l’interface anode/électrolyte a amélioré le contact, favorisé un dépôt homogène du lithium et a permis d’absorber les contraintes induites par l’électrodéposition. Grâce à ces avancées combinées, des cellules Li–Li2S flexibles ont montré un fonctionnement stable pendant 110 cycles sans pression externe, avec une capacité spécifique conservée de 720 mAh gLi2S −1 . Ce travail met en évidence l’apport synergique d’électrolytes ultraminces, de cathodes flexibles et d’anodes sans dendrites, ouvrant de nouvelles perspectives pour la conception de batteries lithium tout-solide à base de sulfures sous forme de films minces.

Les systèmes dynamiques permettent de modéliser des phénomènes évoluant dans le temps selon certaines lois (par exemple physiques), mais n'admettent généralement pas de solution explicite. Ces systèmes peuvent tout de même être (partiellement) résolus lorsqu'ils admettent des intégrales premières, fonctions qui restent constantes pour toute solution du système. Plusieurs classes importantes d'intégrales premières sont construites en combinant suffisamment de polynômes, dits de Darboux. On peut alors montrer la non-existence de telles intégrales premières en énumérant exhaustivement tous ces polynômes, ce qu'on ne sait faire que jusqu'à une borne sur leur degré. Cette thèse présente des algorithmes qui génèrent des preuves qu'un système n'admet pas de polynômes de Darboux. Nous proposons ainsi une nouvelle preuve, entièrement automatisée, que l'oscillateur de Van der Pol ne possède pas de polynôme de Darboux. Notre approche n'est pas limitée par la dimension du système : nous montrons que le système physique de Shimizu-Morioka, de dimension 3, n'admet pas de polynômes de Darboux pour toute valuation de ses paramètres, répondant à une conjecture ouverte. Enfin, nous montrons comment accélérer les procédures existantes de génération de polynômes de Darboux de degré borné. On montre expérimentalement que notre stratégie réduit la dépendance au choix de l'ordre monomial utilisé et permet de générer des polynômes de plus haut degré pour des systèmes de dimension 3.

Cette thèse étudie les attaques par portes dérobées sur les systèmes d’apprentissage profond, prenant la reconnaissance faciale comme exemple. Contrairement à une grande partie de la littérature, qui se concentre sur l'étude de réseaux de neurones profonds de classification isolés, ce travail évalue des pipelines réalistes dans leur globalité. La thèse débute par une revue de la littérature des attaques par portes dérobées, leurs défenses, et de la reconnaissance faciale, mettant en avant plusieurs angles morts. Cette thèse démontre alors des nouvelles attaques par portes dérobées sur des modèles présents dans l'industrie, contribuant à la compréhension holistique de ces menaces. Le résultat central de cette thèse est inquiétant : compromettre n'importe quel composant d'un pipeline suffit à le saboter, permettant un accès non autorisé dans un système biométrique. Ce travail propose alors plusieurs contremesures et recommandations pour se prémunir contre de futures attaques. En ancrant cette recherche dans un contexte de systèmes réalistes, cette thèse met en avant un problème de vulnérabilité qui affecte un large éventail d’applications qui vont au-delà de la reconnaissance faciale.

Le muscle squelettique assure des fonctions vitales telles que le mouvement, le maintien de la posture et la régulation du métabolisme. Sa forte sollicitation au cours de la vie adulte en fait un tissu particulièrement vulnérable, dont le maintien repose sur une remarquable capacité de régénération. Ce processus dépend d’une synchronisation précise entre plusieurs types cellulaires. Si la fonction de ces différentes cellules a été largement étudiée, les mécanismes de communication qui les coordonnent restent encore à élucider. Au cours de ma thèse, j’ai caractérisé les mécanismes cellulaires et moléculaires qui régissent la réponse précoce des muscles aux dommages, en utilisant les muscles du vol de la drosophile comme modèle. Mes travaux ont révélé que cette réponse repose sur une communication intercellulaire active. Plus particulièrement, j’ai montré que les plasmatocytes, équivalents fonctionnels des macrophages, sont recrutées rapidement au niveau des fibres endommagées et jouent un rôle central et polyvalent dans l’adaptation des muscles aux dommages. D’une part, elles déposent sur la fibre lésée le chemoattractant FGF/Bnl, permettant de recruter les branches trachéales (système respiratoire) spécifiquement vers le site de dommage et d’assurer ainsi un apport optimal en oxygène. D’autre part, elles produisent et sécrètent des composants de la matrice extracellulaire, tels que le collagène de type IV et la glycoprotéine SPARC, qui participent à la fois au soutien structurel et à l’organisation du microenvironnement musculaire. Mes travaux révèlent que la réponse musculaire aux dommages repose sur une coopération étroite entre cellules immunitaires, système respiratoire et fibres musculaires et ouvrent de nouvelles perspectives pour identifier d’autres signaux coordonnant ce processus.

Cette thèse explore la manière dont la structure de la propriété et la réglementation nationale influencent le risque et la performance des banques commerciales africaines entre 2009 et 2020, à travers trois essais empiriques. Le premier chapitre étudie la relation entre la rentabilité et la concentration de la propriété, le risque bancaire (Z-score) et l'assurance-dépôts. Les résultats suggèrent que les banques avec une forte concentration de la propriété, des Z-scores plus élevés (indiquant un risque plus faible), et une assurance-dépôts explicite ont tendance à obtenir un meilleur rendement des actifs (ROA) que les banques largement détenues avec des Z-scores plus faibles et une assurance-dépôts implicite. Le deuxième chapitre analyse l'influence de la propriété étrangère par rapport à la propriété publique, du risque bancaire et de l'assurance-dépôts sur la performance des banques. Il constate que la propriété étrangère augmente le ROA mais diminue le rendement des capitaux propres (ROE), tandis que la propriété de l'État a un effet positif mineur sur le ROE et un impact négatif sur le ROA. Dans l'ensemble, la propriété étrangère n'est pas plus performante que la propriété d'État. En outre, des z-score plus élevés ont une corrélation positive avec le ROA et le ROE, ce qui indique qu'un risque plus faible améliore la rentabilité. Toutefois, l'assurance dépôts, en particulier les types implicites, a un impact négatif à court terme sur les performances. Le troisième chapitre évalue l'efficacité des banques à l'aide de l'analyse de développement des données (DEA) dans le cadre de rendements d'échelle variables et constants (VRS et CRS). Il fait la distinction entre l'efficacité technique pure (PTE) et l'efficacité technique globale (TE). Les résultats montrent que la plupart des banques commerciales africaines opèrent avec une faible efficacité, luttant pour convertir efficacement les actifs et les passifs en prêts à la clientèle.

Cette thèse de doctorat présente une méthode de conception inverse pour créer des métastructures afin d'améliorer la transmission des ondes électromagnétiques à travers les murs. Il a été lancé dans le guide d'ondes en raison du petit nombre de modes à contrôler. Un algorithme d'optimisation rapide basé sur l'approximation dipôle couplée a progressivement produit un point exceptionnel sans réflexion, un filtrage passe-bande monomode, une transmission ultra-large bande avec une stabilité d'intensité remarquable et une maximisation de la transmission autour d'une barrière métallique en tirant parti de la symétrie miroir spatiale des métastructures désordonnées. Nous démontrons qu'un espace de paramètres de grande dimension est réduit d'un facteur deux dans le cas de systèmes désordonnés à symétrie miroir, ce qui facilite encore le processus d'optimisation. Les résultats prévus concordent parfaitement avec les simulations d'un logiciel commercial à onde complète. Les résultats numériques ont été validés dans les expériences dans le régime micro-ondes. Le travail a été étendu en obtenant quatre modes sans réflexion à une fréquence unique via une absorption parfaite cohérente multimode.

Les organisations jouent un rôle central dans la structuration de l’économie. Pourtant, le rôle de la structure de propriété dans les dynamiques du marché du travail a largement été négligé par la littérature. Cette thèse aborde cette question en quatre parties. Le chapitre 1 examine la manière dont différents types d’organisations réagissent au cycle économique. Les résultats montrent que les organisations à but non lucratif et les coopératives sont systématiquement moins sensibles aux fluctuations économiques que les entreprises. Le chapitre 2 étudie les conséquences de la concurrence entre organisations à but non lucratif et entreprises lucratives sur l’emploi. En s’appuyant sur une réforme ayant facilité l’entrée des entreprises dans un marché de l’aide à domicile historiquement dominé par les associations, le chapitre montre que la déréglementation a eu un effet négatif sur l’emploi, en particulier dans les zones peu peuplées. Le chapitre 3 documente l’écart d’absentéisme entre les salariés des organisations à but non lucratif et ceux des entreprises à but lucratif. Les résultats montrent que les employés du secteur non lucratif présentent des taux d’absentéisme plus élevés, principalement en raison d’absences de courte durée. Cet écart peut s'expliquer par une plus grande proportion d’individus vulnérables, ainsi que par des incitations à la présence au travail plus faibles. Enfin, le chapitre 4 examine l’écart de salaire horaire entre les salariés des organisations à but lucratif et ceux des entreprises. L’analyse montre que cet écart s’explique presque entièrement par des différences de composition sectorielle.

La forme des cellules épithéliales et leur adhésion sont des processus étroitement coordonnés, essentiels à la morphogenèse tissulaire et au bon fonctionnement des tissus. La forme cellulaire est déterminée à la fois par des facteurs intrinsèques, tels que l'organisation du cytosquelette, et par des propriétés extrinsèques dues aux interactions physiques avec les cellules voisines, en particulier au niveau des jonctions adhérentes (AJs). La myosine non musculaire de type II (MyoII) joue un rôle central dans la mise en forme des cellules, son activité étant finement régulée dans l’espace et dans le temps. L’activation de MyoII est induite par les GTPases Rho, qui sont elles-mêmes activées par des facteurs d’échange de nucléotides guanine (GEFs) et inhibées par des protéines activatrices de GTPase (GAPs). Dans cette étude, un criblage basé sur l’interférence par ARN (RNAi) des GAPs et GEFs a permis d’identifier des régulateurs de la dynamique de MyoII et de la forme cellulaire dont deux candidats, PlexA et Cyst, ont été caractérisés plus en détail. Dans l’ensemble, ce travail fournit une ressource importante quant au rôle des GEFs et des GAPs dans la morphogenèse et l’homéostasie de l’épithélium du thorax dorsal chez la Drosophile. Cela offre aussi de nouvelles perspectives sur la manière dont la contractilité de l’actomyosine est intégrée à la forme cellulaire et à la dynamique des jonctions.

Les applications émergentes, telles que les communications satellites en mouvement, stimulent le développement de réseaux d’antennes phasées à large balayage angulaire, capables de couvrir plusieurs bandes de fréquences via une seule ouverture rayonnante, jusqu’aux bandes millimétriques. Leur déploiement à grande échelle repose sur la mise au point de solutions à la fois robustes, économiques et compatibles avec les circuits intégrés (ICs). Au cours de la dernière décennie, plusieurs architectures ultra-large bande ont vu le jour, principalement autour des fréquences micro-ondes. Ces réseaux tirent parti du couplage mutuel entre éléments pour générer des distributions de courant stables en fréquence, tout en intégrant des superstrats pour améliorer la bande passante et les performances en balayage. Cette thèse propose une architecture compacte de réseau à fentes connectées, opérant dans les bandes Ku, K et Ka et dépointant jusqu’à ±60°. Un superstrat hybride à deux sections est placé au-dessus de l’antenne pour assurer l’adaptation d’impédance et améliorer la pureté de polarisation. La première section est un diélectrique artificiel formé de trois couches de patchs, dont deux reliées par interconnectées, la seconde étant une couche diélectrique isotrope. La structure se distingue par un nombre réduit de couches par rapport à l’état de l’art, sans recourir à des procédés de fabrications complexes. Sa périodicité réduite et sa compatibilité avec la fabrication PCB multicouches en font une solution adaptée à l’intégration avec les ICs. Plusieurs prototypes 8×8 ont été réalisés et caractérisées expérimentalement.