Cette thèse étudie comment les contraintes de durabilité transforment l’économie, les stratégies concurrentielles et les mécanismes opérationnels de la livraison vidéo multi-CDN. Elle développe des modèles fondés sur la théorie des jeux pour caractériser le comportement stratégique des CDNs, des fournisseurs de services et des régulateurs soumis à des politiques environnementales telles que la tarification carbone. Ces modèles quantifient l’impact de ces instruments sur les prix, les choix énergétiques et les investissements dans des infrastructures plus vertes, identifiant les conditions où des équilibres durables apparaissent ou nécessitent une intervention ciblée. Au-delà de cette analyse, la thèse propose des extensions protocolaires visant à améliorer l’adaptabilité, la résilience et la sensibilité énergétique des architectures multi-CDN. Elle introduit des primitives de négociation inter-CDN, une logique de bascule tenant compte du playhead et du buffer, une réaffectation dynamique des utilisateurs vers les serveurs de bordure, ainsi qu’une sélection sémantique des débits, intégrant en temps réel des attributs liés à la durabilité. Dans l’ensemble, ces contributions offrent une perspective rigoureuse sur les conditions d’une distribution vidéo durable et réellement opérationnelle à grande échelle.

Dans la quête permanente d’une puissance de calcul plus rapide, les processeurs modernes utilisent des techniques permettant d’exploiter au maximum leurs ressources. Parmi ces techniques, l’exécution spéculative tente de prédire le résultat des instructions dont l’issue n’est pas encore connue, mais dont dépend la suite du programme. Cela permet au processeur d’éviter d’être inactif. Cependant, elle a ouvert une faille dans la micro-architecture : les mauvaises spéculations peuvent être exploitées pour accéder à des données sensibles, donnant naissance à la vulnérabilité Spectre. L’état de l’art propose diverses protections matérielles et logicielles. Les solutions matérielles sont généralement plus complètes, mais leur impact réel sur les performances reste débattu en raison des différences d’architecture et de méthodologie d’évaluation. Cette thèse vise à proposer une protection contre la vulnérabilité Spectre sur un cœur RISC-V . En commençant par évaluer les protections existantes, notamment la spéculation sélective, une approche largement déclinée en solutions logicielles et matérielles. Nous partons du principe que la micro-architecture est incapable de distinguer les données secrètes des données publiques dans un programme. Les résultats montrent que parvenir à une protection parfaite grâce à la spéculation sélective a un coût prohibitif en termes de performances. Face à ces limites, nous proposons une nouvelle solution qui fournit davantage d’informations à la micro-architecture sur les données sensibles.

Le Cuivre-Zinc-Étain-Sulfure (CZTS) de structure kestérite s’impose comme un matériau prometteur, abondant et respectueux de l’environnement pour les cellules solaires à couches minces. Cependant, son développement reste limité par un important déficit de tension en circuit ouvert (VOC), résultant de l’interaction complexe entre les défauts de volume, la recombinaison interfaciale et les contraintes architecturales de l’appareil. Cette thèse propose une stratégie d’ingénierie pour surmonter ces défis. Plus précisément, le dopage au germanium (Ge) est utilisé pour passiver les défauts cationiques du volume ; un traitement thermique en atmosphère riche en oxygène est appliqué afin de réduire les pièges liés aux anions à l’interface ; et une couche tampon sans cadmium en nitrure de zinc-étain (ZnSnN₂) est développée pour optimiser l’alignement des bandes et assurer une architecture plus écologique. Ces approches ont conduit à des avancées notables, atteignant des rendements de conversion de puissance de 12,25 %, 11,51 % (certifié) et 10,0 % pour les cellules CZTS pur sulfure. Dans l’ensemble, ce travail démontre qu’une approche intégrée combinant l’ingénierie du volume, de l’interface et de l’appareil est essentielle pour surmonter les verrous intrinsèques de la technologie CZTS et favoriser son développement vers des applications solaires efficaces, durables et commercialement viables.

Le domaine de la compression audio, au cœur des applications de transmission et de stockage de la parole, musique et audio général, est bouleversé depuis quelques années par l'utilisation des réseaux de neurones artificiels. La nouvelle génération de codecs qui en découle, les codecs audio neuronaux, démontre des performances très prometteuses, en particulier par leur capacité à compresser à très bas débit. Dans cette thèse nous nous intéressons au potentiel des codecs audio neuronaux selon deux angles principaux. Le premier concerne la qualité audio permise par ces codecs et les moyens de la mesurer. Nous proposons des caractérisations étendues de la qualité des codecs neuronaux sur la parole ainsi que la musique et le contenu mixte parole/musique. Ces résultats issus de tests subjectifs sont également employés pour évaluer l'estimation de qualité proposée par les outils de mesure automatique que sont les métriques objectives. Le second axe de travail est dédié à l'analyse et la quantification de l'espace latent des codecs audio neuronaux. Une étude de l'espace latent appris par un codec neuronal nous permet d'optimiser l'étage de quantification du codec. Enfin, nous explorons l'utilisation de la quantification vectorielle sphérique par réseau de points dans le cadre du codage audio neuronal et montrons qu'il s'agit d'une alternative avantageuse d'un point de vue apprentissage, complexité calculatoire et stockage mémoire.

La pénurie d'eau, exacerbée par le changement climatique et la croissance démographique, accélère le déploiement du dessalement de l'eau de mer. Le dessalement par osmose inverse conventionnelle se heurte à deux limites critiques : (i) un prétraitement complexe et coûteux pour contrôler l'encrassement et l'instabilité de la filtration, et (ii) la transmission partielle de micro-polluants à travers une membrane d’osmose inverse, ce qui compromet la qualité de l'eau produite. Cette thèse aborde ces deux défis. Tout d'abord, des membranes céramiques à faible coût à base d’oxyde de graphène (GO) ont été développées pour le prétraitement de l’osmose inverse. La stabilité d'adhérence de la couche GO a été améliorée grâce à l'optimisation du greffage, tandis que le gonflement du GO a été atténué grâce à une réduction partielle du GO, une intercalation de TiO₂ et une réticulation par de la para-phénylènediamine. Les membranes obtenues ont démontré une perméabilité à l'eau élevée, un fort rejet des colorants modèles et des performances stables à long terme en filtration tangentielle, confirmant qu’elles sont des candidates robustes pour le prétraitement. Deuxièmement, l'applicabilité des cascades de membranes RO a été étudiée afin mieux retenir les micropolluants organiques et de renforcer les performances lorsque les membranes vieillissent. Les simulations réalisées à 55 bar avec des mélanges de NaCl (25-34 g.L⁻¹) et des polluants organiques modèles prédisent une amélioration significative de la qualité du perméat, même avec des membranes vieillies, en maintenant une qualité de l'eau conforme aux normes de l'OMS, au prix d'une augmentation de la surface membranaire et de la consommation d'énergie. Leur application pratique nécessitera une analyse multicritères afin de sélectionner le taux de renouvellement des membranes le plus approprié.

L’épilepsie est une maladie neurologique fréquente et invalidante. Sa définition repose sur des critères électroencéphalographiques. L’électroencéphalographie (EEG) est donc un examen essentiel pour poser le diagnostic de la maladie. Parmi les multiples causes de l’épilepsie, nous avons choisi d'étudier les dysplasies corticales focales (FCD) et les accidents vasculaires cérébraux (AVC). Pour ce faire, nous avons simulé, via un modèle computationnel appelé eCOALIA, des EEG de participants sains, mais également de patients atteints d’une épilepsie due à une FCD ou AVC, en état de repos. Ces différentes simulations, dans des contextes physiologiques ou pathologiques, nous ont permis d'étudier, via le modèle, les modifications neurobiologiques en cause et leur localisation au sein du cortex cérébral. Pour que les simulations soient le plus proches possible des EEG réels des participants, nous avons également développé des méthodes de comparaison des EEG, via le calcul d'index de similarité. Enfin, nous avons automatisé une partie des simulations afin de permettre l’utilisation de ce modèle en pratique clinique à l’avenir. Ce travail porte sur la modélisation d’EEG proches d’EEG réels pour simuler des « jumeaux » virtuels, ce qui permet de personnaliser la compréhension de la maladie et la prise en charge de celle-ci à un niveau individuel.

L’étude se trouve au confluent d’une matière, le droit de l’environnement, et d’une question de théorie générale du droit, la normativité. Celle-ci, définie comme la propriété de ce qui constitue un modèle pour l’action et le jugement en droit, est l’objet des conceptions les plus diverses. La conception traditionnelle de la normativité est stricte. Elle se limite aux normes obligatoires dont le respect est garanti par la sanction étatique. L’époque actuelle voit néanmoins se développer de nouvelles formes de normativité, qui trouvent un terrain d’élection dans le droit de l’environnement. La manifestation la plus connue de ces évolutions est dénommée « droit souple » (ou « soft law »), mais il en est d’autres. L’étude ambitionne de contribuer à éclairer la normativité en droit de l’environnement, en proposant un concept de normativité utile à la description et à la compréhension des évolutions normatives les plus récentes de la matière. Considérant que toute normativité est ordonnée à un but, la normativité en droit de l’environnement peut être qualifiée de « téléologique » : elle offre un modèle qui doit guider l’action vers la protection de l’environnement. La normativité téléologique est composée de trois éléments indissociables. Tout d’abord, elle comprend une finalité (protéger l’environnement), elle-même déclinée en de multiples objectifs. Ensuite, des moyens normatifs sont déployés pour parvenir à cette finalité, qui sont impératifs, en ce qu’ils obligent à protéger l’environnement, ou persuasifs, en ce qu’ils proposent de protéger l’environnement. Enfin, la normativité n’est pas uniquement un modèle pour l’action : elle constitue également une référence pour le jugement. Elle implique en conséquence l’institution de contrôles, qu’ils soient juridictionnels ou non, destinés à vérifier le respect du droit de l’environnement et, de manière croissante, l’adéquation des moyens normatifs aux objectifs environnementaux poursuivis.

Les nouvelles substances psychoactives (NPS) représentent un défi croissant pour la toxicologie clinique, médico-légale et les politiques de santé publique. Leur propagation rapide, leur diversité chimique et leur faible niveau de caractérisation analytique compliquent leur identification et leur interprétation toxicologique. Le métabolisme de ces substances, souvent inconnu, constitue un verrou important à la caractérisation de biomarqueurs fiables de consommation. Cette thèse propose une approche transversale visant à identifier des métabolites pertinents de plusieurs NPS à travers une combinaison de modèles expérimentaux (in vivo, in vitro, ex vivo), de prédictions in silico, et de traitement bio-informatique de données par réseau moléculaire. Des études portant sur l’eutylone, le 25E-NBOH ou encore l’AP-237 illustrent l’intérêt de croiser les données issues de matrices humaines réelles, de lignées cellulaires et de modèles alternatifs. L’utilisation de la spectrométrie de masse haute résolution (LC-HRMS), couplée à des outils bio-informatiques comme le réseau moléculaire, a permis d’identifier de nouveaux métabolites comme marqueurs de consommation. Ce travail souligne la complémentarité des approches et propose un arbre décisionnel pour guider les futures investigations métaboliques sur les NPS émergents. Ces résultats apportent des éléments nouveaux pour la communauté scientifique, et complètent les outils de détection en contexte clinique ou médico-légal. Ils ouvrent la voie à des stratégies plus réactives, robustes et anticipatrices pour faire face à l’évolution rapide des substances de synthèse sur le marché illicite.

La Blockchain, technologie derrière le Bitcoin, fait l’objet d’un encadrement juridique de plus en plus important, en particulier de la part de l’Union européenne. Curieusement, le mot « Blockchain » n’apparaît pas dans les textes l’encadrant. Les expressions « technologie de registres distribués » (Distributed ledger technology DLT), ou, parfois, « registre électronique » lui sont plutôt privilégiées. Or, la plupart de ces textes encadrent les marchés des crypto-actifs, dont l’existence est permise précisément par la Blockchain. Nonobstant les ambiguïtés terminologiques qui persistent, il est possible d’identifier des caractéristiques et des attributs techniques susceptibles de permettre une certaine appréhension juridique de cette technologie. L’identité numérique auto-souveraine (sel-sovereign identity, SSI) émerge en même temps que l’utilisation croissante de la Blockchain par des initiatives privées (vote électronique) et publiques (infrastructure pour les services publics) pour des applications autres que les crypto-actifs. Or, le droit de l’Union européenne n’est pas encore adapté à ces nouveaux usages. La diversification des fonctions de la Blockchain a ainsi entrainé une multiplication des risques et des enjeux pour la Privacy. La Privacy, quant à elle, apparaît comme un principe juridique regroupant plusieurs droits fondamentaux et plusieurs prérogatives juridiques attachées à certains droits. Elle renvoie principalement au droit à la protection de la vie privée et au droit à la protection des données à caractère personnel. Ces droits entretiennent, tantôt une relation de contenant à contenu, selon la conception du Conseil de l’Europe, tantôt une relation de droits fondamentaux autonomes l’un de l’autre, selon la conception de l’Union européenne. L’interconnexion de la Blockchain avec d’autres technologies, l’environnement numérique dense dans lequel elle s’inscrit et les opportunités qu’elle offre aux personnes concernées en matière de contrôle de leurs données, incitent à envisager une nouvelle forme de protection de la Privacy. Les potentialités en matière de modification des rôles des acteurs du numérique offertes par la Blockchain s’inscrivent ainsi dans un contexte juridique en constante évolution. L’Union européenne cherche en effet à concilier la protection de la Privacy avec l’innovation technologique, le développement de l’économie numérique et avec différentes exigences de sécurité. En ce sens, la Blockchain pourrait permettre de concevoir une protection ascendante de la Privacy répondant à cette quête d’équilibre de la part de l’Union européenne.

La synthèse magnésiothermique s’est révélée être une méthode efficace pour élaborer des skuttérudites thermoélectriques, permettant de réduire les températures et les durées de réaction tout en favorisant la formation de grains submicroniques. Dans ce travail, la méthode a été transposée de l’échelle du gramme à une dizaine de grammes pour la synthèse du composé de type n In0.2Co4Sb12. L’influence des paramètres de réaction ainsi que les mécanismes associés ont été étudiés en détail afin d’optimiser la pureté et l’homogénéité. Des lots de 10 g optimisés ont montré une bonne reproductibilité et des performances thermoélectriques compétitives, atteignant un facteur de mérite ZT ≈ 1,1, comparable aux meilleures valeurs rapportées dans la littérature. En parallèle, l’adaptation au composé de type-p Ce0.75Fe3CoSb12 a montré la faisabilité de la synthèse, bien que la reproductibilité reste limitée. Au-delà de la synthèse, la sensibilité intrinsèque de ces matériaux à l’oxydation aux températures de fonctionnement a été abordée. En l’absence d’études détaillées sur les skuttérudites In0.2Co4Sb12, le comportement à l’oxydation a été systématiquement étudié. Les échantillons issus de la magnesioréduction ont montré une meilleure stabilité par rapport aux échantillons synthétisés de manière conventionnelle. Ce comportement est attribué à leur microstructure composée de grains submicroniques, de joints de grains bien définis et de l’absence de phases secondaires mis en évidence par les analyses MEB, EBSD et MET. Enfin, plusieurs revêtements protecteurs ont été étudiés et testés en conditions isothermes et cycliques. Leur efficacité vis-à-vis de l’oxydation a été évaluée.