Dans cette thèse, nous nous attaquons aux défis de la localisation des systèmes multi-robots, en nous concentrant sur la localisation coopérative dans des formations non infiniment rigides avec des contraintes de détection. Nos contributions introduisent un cadre dans lequel les objectifs éventuellement conflictuels du maintien de la connectivité, de l'exécution des tâches et de l'acquisition d'informations sont "médiés" à l'aide d'un programme quadratique et des fonctions de barrière de contrôle et du formalisme de la fonction de Lyapunov de contrôle. Une autre contribution de cette thèse concerne la localisation active distribuée de cibles mobiles multiples par un groupe de robots volants utilisant des mesures basées sur des caméras, tout en accommodant d'autres tâches si la redondance du système le permet. Dans ce cas également, la formulation du problème utilise un programme quadratique et des fonctions de barrière de contrôle. En nous appuyant sur la fonction de barrière de contrôle et le cadre du programme quadratique, nous identifions et abordons les limites de l'état actuel de la technique, en particulier en ce qui concerne les fonctions de barrière de contrôle distribuées. Nos modifications aboutissent à un contrôleur qui converge vers la solution optimale centralisée. Enfin, nous présentons une méthodologie d'observation comme une nouvelle contribution, facilitant la localisation coopérative d'un système multi-robots dans un cadre commun en utilisant des mesures relatives au cadre du corps.

Le système multiprocesseur sur puce (MPSoC) évolue vers l'intégration de centaines de coeurs sur une seule puce. La conception d'une interconnexion efficace pour des architectures aussi complexes est difficile en raison de l'échange de données toujours croissant entre les processeurs. Dans ce contexte, la photonique sur silicium est proposée comme une technologie émergente pour les futures interconnexions sur puce, offrant plusieurs avantages potentiels tels qu'une faible latence de transmission et une bande passante élevée. Les réseaux optiques sur puce (ONoC) sont basés sur des guides d'ondes, transportant des signaux optiques, et des dispositifs optiques permettant d'injecter ou de filtrer les signaux dans ce guide d'onde à partir d'une interface électrique. Le guide d'ondes peut prendre en charge plusieurs communications en même temps sur des longueurs d'onde différentes en utilisant le multiplexage en longueur d'onde (WDM), ce qui permet une augmentation significative de la bande passante. En outre, plus le nombre de signaux se propageant simultanément est élevé, plus le crosstalk est élevé et plus la puissance de sortie du laser est élevée. Cela conduit aux objectifs contradictoires suivants : pour obtenir une haute performance, il faut considérer une utilisation de plusieurs longueur d'onde tandis que la communication basse consommation préfère les canaux à faible bande passante, c'est à dire avec peu de longueur d'onde. La contribution principale dans cette thèse est d'allouer une ou un ensemble de longueurs d'onde pour chaque communication, en considérant conjointement la position la plus appropriée de chaque longueur d'onde réservée pour améliorer l'efficacité énergétique du réseau. Le problème d'allocation de longueur d'onde est résolu par une approche hors ligne et en ligne respectivement.

Dans cette thèse, un système multi-sensoriel composé de capteurs proximétriques, appelé réseau proximétriques, est proposé. En l’attachant à l’effecteur, il permet à un robot d’effectuer des tâches de positionnement plan sur plan et de positionnement par rapport à un cylindre. L’analyse de la stabilité de la tâche de positionnement plan sur plan est effectuée en obtenant la forme explicite pour la pseudo-inverse de la matrice d’interaction. Les informations de proximité et de vision sont ensuite combinées pour traiter le positionnement dans un espace encombré pour une tâche d’assemblage à l’aide de capteurs sans contact dans le cadre de la commande référencée multi-capteurs. Le réseau proximétrique est enroulé autour du bras du manipulateur pour permettre d’éviter les collisions alors que l’asservissement visuel à partir de 4 points assure le positionnement. Divers résultats expérimentaux et de simulation sont fournis pour valider la théorie. Des formes explicites de la base duale sont obtenues pour des tâches incluant le suivi plan sur plan et le positionnement par rapport à un cylindre avec un minimum de capteurs et un asservissement visuel à partir de 3 points. La base duale est associée à l’espace linéaire des torseurs d’interaction qui forment les composantes de la matrice d’interaction. Cela conduit à des équations explicites capteurs.

À mesure que les processeurs gagnent en puissance de calcul, leurs demandes en accès mémoire s'accroissent de différentes manières : certains calculs exigent une latence faible pour des accès aléatoires, d'autres un débit important et des accès réguliers. Pour répondre à cette demande, les architectures et technologies mémoire se diversifient. Il est alors nécessaire que les programmes et les accélérateurs qui les exécutent s'adaptent pour effectuer des accès de faible latence et de haut débit; notamment, sont à adapter la suite des accès en mémoire et la disposition des données. Si ces tâches sont réalisables manuellement, leur automatisation épargne au développeur d'avoir à les rechercher. Dans cette thèse, on propose plusieurs méthodes automatisées de disposition des données pour des accélérateurs FPGA. Pour des mémoires à haut débit et haute latence d'accès, on cherche à maximiser l'utilisation de la bande passante; pour des mémoires à plus faible débit, on minimise la quantité d'accès non valorisés en préservant la contiguité. On introduit à cet effet des analyses mathématiques, des allocations de mémoires spécifiques ainsi que des transformations automatisées de programme pour obtenir des accélérateurs FPGA optimisés.

Les objectifs de cette thèse sont la conception et la synthèse de nouveaux ligands tétra- et hexathiolates, l’élaboration de leurs complexes dithiolène bi- et trimétalliques avec les fragments PtII(bipyridine) et MoIVCp2, et l’étude de la nature et de l’amplitude des interactions entre deux groupements métal[1]dithiolène électroactifs au travers du pont organique conjugué les reliant. Nous présentons dans la première partie la synthèse de différents précurseurs des ligands bis et tris(dithiolène). Nous décrivons ensuite la synthèse et l’analyse de nouveaux complexes dithiolène électroactifs di- et trimétalliques du centre Pt(bipyridine). Les études (spectro)électrochimiques suggèrent, dans certains cas, des interactions entre électrophores au travers de l’espace. Par ailleurs, nous explorons quatre nouveaux complexes bimétalliques de type Cp2Mo(dithiolène) où les deux metallacycles MoS2C2 sont connectés par différents ponts organiques conjugués. Les études (spectro)électrochimiques et théoriques montrent des interactions électroniques significatives entre électrophores au travers des liaisons du pont organique, qui dépendent de la nature et de la longueur du pont. Certains complexes bimétalliques présentent, à l’état dicationique, un caractère diradicaloïde. Cette étude met en évidence l’intérêt de ces nouveaux ligands dithiolène, di et tritopiques pour favoriser les interactions électroniques entre électrophores métalliques le long des liaisons ou à travers l’espace.

Les polymères conjugués forment une nouvelle classe de matériaux avec un fort potentiel pour des applications en optoélectronique, grâce à leurs propriétés facilement modifiables et leur transformabilité. Un moyen proposé d’influencer leurs performances est d’introduire de la chiralité. Le point central de cette thèse est la synthèse de nouveaux polymères conjugués chiraux statistiques dont les performances dans des dispositifs photovoltaïques sont supérieures à leurs homologues racémiques ou à l’homopolymère correspondant. Ainsi, la valeur ajoutée de la chiralité est démontrée. Des modifications structurales additionnelles ont été proposées afin d’obtenir des gammes de polymères plus variées : soit en changeant le monomère principal (indacenodithiophene ou benzodithiophene), soit en changeant l’hélicène servant de co-monomère. Finalement, les copolymérisations résultent en la formation de petits oligomères. Ces derniers présentent des propriétés chiroptiques intéressantes, telles qu’un dichroïsme circulaire électronique plus élevé que la moyenne. L’émission de lumière polarisée circulairement est également observée, ce qui n’est pas le cas dans les polymères statistiques.

La transition vers la cryptographie post-quantique est une tâche considérable ayant suscité un nombre important de travaux ces dernières années. En parallèle, la cryptographie pour la protection de la vie privée, visant à pallier aux limitations inhérentes des mécanismes cryptographiques basiques dans ce domaine, a connu un véritable essor. Malgré le succès de chacune de ces branches prises individuellement, combiner les deux aspects de manière efficace s'avère extrêmement difficile. Le but de cette thèse de doctorat consiste alors à proposer de nouvelles constructions visant à garantir une protection efficace et post-quantique de la vie privée, et plus généralement des mécanismes d'authentification avancés. Dans ce but, nous nous consacrons tout d'abord à l'étude de l'une des hypothèses mathématiques fondamentales utilisées en cryptographie sur les réseaux Euclidiens: Module Learning With Errors. Nous prouvons que le problème ne devient pas significativement plus facile même en choisissant des distributions de secret et d'erreur plus courtes. Ensuite, nous proposons des optimisations des échantillonneurs d'antécédents utilisés par de nombreuses signatures avancées. Loin d'être limitées à ce cas d'usage, nous montrons que ces optimisations mènent à la conception de signatures standards efficaces. Enfin, à partir de ces contributions, nous concevons des algorithmes de signatures avec protocoles efficaces, un outil polyvalent utile à la construction d'applications avancées. Nous en montrons les capacités en proposant le premier mécanisme d'accréditation anonyme post-quantique, que nous implémentons afin de mettre en exergue son efficacité aussi bien théorique que pratique.

Bien que plusieurs mécanismes de l'autophagie aient été caractérisés au cours de la dernière décennie, suivre cette voie en temps réel est un véritable défi. Parmi les événements précoces conduisant à l'activation de l'autophagie, la protéase ATG4B amorce le protagoniste clé de l'autophagie, LC3B. En regard du manque de reporters pour suivre cet événement dans les cellules vivantes, nous avons développé un biocapteur basé sur la technologie Förster’s Resonance Energy Transfer (FRET), répondant à l'amorçage de LC3B par ATG4B. Le biocapteur a été généré en encadrant LC3B dans une paire de fluorophores FRET donneur-accepteur résistant au pH que sont Aquamarine et tdLanYFP. La majeure partie de mon travail de thèse fut consacrée à caractériser ce biocapteur en utilisant un microscope développé dans notre équipe appelé fastFLIM (fast Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy). Nous avons montré ici que le biocapteur a une double application. Premièrement, le phénomène de FRET indique l'amorçage de LC3B par ATG4B et la résolution de l'image FRET permet de caractériser la répartition spatiale de l'activité d'amorçage. Secondairement, la quantification du nombre de foyers Aquamarine-LC3B détermine le degré d'activation de l'autophagie au sein des cellules vivantes. Nous avons ensuite montré grâce à la régulation négative d'ATG4B (par technologie siRNA), qu'il existe de légers pools de LC3B non amorcés, et que l'amorçage du biocapteur est complètement aboli dans les cellules dont la présence d’ATG4B est totalement abrogée (par technologie CRISPR). Enfin, nous avons criblé les inhibiteurs d'ATG4B disponibles dans le commerce et nous avons illustré leur différent mode d'action en mettant en œuvre une méthode d'analyse à résolution spatiale et haute sensibilité, en combinant la technologie de FRET et la quantification des foyers autophagiques. Ainsi, le biocapteur LC3B FRET ouvre la voie à un suivi hautement quantitatif de l'activité ATG4B dans les cellules vivantes et en temps réel, avec une résolution spatio-temporelle sans précédent. Parallèlement à cette partie de mes études de thèse, j'ai étudié certaines des altérations mitochondriales retrouvées cellules cancéreuses de mélanome sensibles et résistantes à la chimiothérapie. En effet, j’ai analysé la dynamique mitochondriale ainsi que les niveaux de protéines mitochondriales dites OXPHOS dans les cellules de mélanome résistantes ou non en utilisant un test de microscopie de photoconversion et des tests biochimiques. Les découvertes et observations préliminaires résultant de cette étude ont jeté les bases du projet plus vaste de notre équipe consistant à utiliser des biocapteurs multiplex, y compris le biocapteur LC3B, pour suivre l'autophagie/mitophagie et diverses fonctions mitochondriales simultanément dans les cellules cancéreuses du mélanome.

Le changement climatique engendre une augmentation de la fréquence des phénomènes de température extrême, ce qui a des conséquences sur la physiologie des individus et les fonctions des écosystèmes. Des études antérieures ont montré que les phénomènes de température extrême modifient la hiérarchie de dominance de trois espèces de pucerons des céréales coexistantes (Rhopalosiphum padi, Sitobion avenae, Metopolophium dirhodum). Nous émettons l'hypothèse que ce phénomène est étroitement lié à leur tolérance thermique basale différente, résultant de tolérances physiologiques distinctes au stress thermique. L'accumulation de cytoprotecteurs et l'expression de gènes de protéines de choc thermique (hsps) sont les mécanismes biochimiques et moléculaires les plus importants pour accroître la tolérance physiologique au stress thermique, respectivement. Dans cette thèse, nous avons constaté que: 1) les trois espèces de pucerons ont montré des variations interspécifiques significatives en termes de tolérance à la chaleur et au froid, ce qui pourrait entraîner des lésions thermiques différentes sur le terrain. 2) les espèces tolérantes à la chaleur avaient plus d'hsps inductibles par la chaleur et des niveaux d'expression plus élevés d'hsps pendant le stress que les autres espèces. Les espèces tolérantes au froid avaient plus de gènes inductibles par le froid. 3) les espèces tolérantes à la chaleur ont montré des niveaux incroyablement plus élevés de polyols par rapport aux autres espèces lorsqu'elles étaient exposées à la chaleur pendant la même durée. 4) les espèces tolérantes au froid ont affiché des niveaux accrus de cryoprotecteurs après avoir récupéré du stress causé par le froid.

Contexte : La lidocaïne intraveineuse peropératoire est recommandée dans le cadre d'une stratégie analgésique multimodale lors des chirurgies abdominales, bien que les données concernant son bénéfice en chirurgie hépatique restent limitées en raison de son métabolisme hépatique. Cependant, la plupart des patients conservent une fonction hépatique normale. Au CHU de Rennes, la lidocaïne intraveineuse est administrée en routine lors des chirurgies hépatiques avec l'hypothèse qu'elle pourrait diminuer les effets secondaires postopératoires liés à la morphine. Dans le but de concevoir une future étude randomisée, nous avons réalisé une analyse rétrospective préliminaire de pondération du score de propension dans notre centre. Matériels et méthodes : Nous avons mené une étude rétrospective monocentrique en utilisant une cohorte historique de 2015 combinée à une cohorte actualisée de 2021. Le critère d'évaluation principal était la consommation de morphine au jour 1. Les critères d'évaluation secondaires comprenaient la douleur postopératoire, les effets secondaires de la morphine, la récupération postopératoire et la toxicité de la lidocaïne. Résultats : Parmi 405 chirurgies hépatiques, 313 patients ont été inclus et divisés en 2 groupes, selon qu'ils avaient reçu ou non de la lidocaïne. Aucune différence significative n'a été trouvée dans la consommation de morphine au jour 1. L'utilisation de la lidocaïne n'a pas affecté le seuil de douleur postopératoire, la durée de l'iléus, la durée du séjour ou les complications postopératoires. L'utilisation de la lidocaïne intraveineuse a été associée à une diminution de la consommation d'oxygène postopératoire (p<0,0001) et à un risque accru de nausées/vomissements postopératoires au cours des 24 premières heures (p=0,015). Aucun incident toxique grave lié à la lidocaïne n'a été signalé. Conclusion : Des investigations supplémentaires sont nécessaires pour évaluer le bénéfice de la lidocaïne intraveineuse sur l'épargne morphinique en chirurgie hépatique