Ce travail de thèse est majoritairement consacré au développement d’une voie d’accès originale vers des ferrocènes 1,3-disubstitués basée sur une réaction de migration d’halogène. Dans un premier temps, cette réaction a été optimisée à partir de ferrocène carboxamides. Malgré des rendements modestes, il s’agit des premiers exemples de migration d’halogène contrôlée en série ferrocène. Les réactions parasites identifiées ont permis une meilleure compréhension des facteurs à maîtriser pour le bon déroulement de la réaction. Dans un second temps, nous avons appliqué avec succès la réaction de migration d’halogène à une nouvelle famille de composés aux propriétés uniques, les fluoroferrocènes. Non seulement cette approche a permis d’obtenir des ferrocènes diversement trisubstitués, mais il a également été possible d’accéder à des ferrocènes tétrasubstitués et au premier exemple de ferrocène hétéro- pentasubstituté. Finalement, une étude électrochimique préliminaire a été réalisée sur des ferrocènes originaux. La détermination des potentiels rédox a permis une meilleure compréhension des effets de substituants sur les propriétés électroniques de ces composés et laisse entrevoir le développement d’une méthode de purification originale.

Ce travail de thèse s'est déroulé dans le cadre d'un projet européen, nommé SUPUVIR, dont l'objectif est d'améliorer les sources de supercontinuum de l'ultraviolet ou moyen infrarouge (MIR). Dans ce contexte, le travail de thèse s'est concentré sur le développement et la réalisation de fibres optiques en verres de chalcogénures transparentes dans le moyen infrarouge. Plus précisément, l'objectif était de réaliser des fibres infrarouges transparentes dans la plage de longueurs d'onde allant de 2 à 12 μm avec un profil de dispersion sur mesure en associant la science du verre et des techniques innovantes de mise en forme des fibres afin de les utiliser pour la réalisation de nouvelles sources dans le moyen infrarouge. Afin de convenir à cette application, la fibre optique doit présenter le meilleur compromis entre les paramètres non linéaires (principalement contrôlés par la taille du coeur et la composition du verre), la position de la longueur d'onde de dispersion nulle (en fonction de longueur d'onde souhaitée de la pompe) et la fenêtre de transmission infrarouge. Au cours de ces travaux, des fibres microstructurées avec des verres de haute pureté ont pu être fabriquées. L'utilisation de ces fibres a permis l'obtention de supercontinua étendus de 2 à 10 µm. L'utilisation de cette source a ensuite permis la détection de signatures infrarouges d'un composé chimique et aussi montré le fonctionnement d'un spectromètre original utilisant un supercontinuum. Enfin, au cours de ces travaux de thèse, la première fibre optique à gradient d'indice en verres de chalcogénures a été fabriquée et ses propriétés de transmission et de dispersion ont été mesurées et étudiées.

Cette thèse porte sur le développement et l'évaluation de protections contrant simultanément des attaques par perturbation (FA) et des attaques par observation (SCA) dans le contexte de la cryptographie basée sur les courbes elliptiques (ECC). Deux protections ont été proposées pour la multiplication scalaire (SM), l'opération principale d'ECC. La première, nommée vérification de point (PV), permet une uniformisation de la SM grâce à une vérification de l'appartenance du point courant à la courbe. La SM ainsi obtenue est uniforme et donc résistante aux SPA mais aussi résistante à certaines FA. La seconde, nommée compteur d'itérations (IC), protège le scalaire contre certaines FA, tout en ayant un comportement uniforme et avec un très faible surcoût. Ces deux protections ont été implantées sur un microcontrôleur Cortex M0 pour les courbes de Weierstrass et de Montgomery, et ce pour différents types de coordonnées. Le surcoût de ces méthodes varie entre 48 % et 62 % dans le pire des cas (lorsque la PV est réalisée à chaque itération de la SM). Cela est moindre que celui des protections de bases habituelles contre les SCA. Un simulateur d'activité théorique au niveau arithmétique est également proposé. Il reproduit l'architecture d'un microcontrôleur 32 bits très simple. L'activité théorique est modélisée grâce à la variation du poids de Hamming des données manipulées lors de l'exécution. Grâce à ce simulateur, l'impact des opérandes sur l'activité des unités arithmétiques a pu être illustré. De plus, des attaques SPA et DPA furent réalisées pour évaluer les protections précédentes. Nos protections montrent une amélioration de la sécurité.

Le modèle de la méthanisation en France, basé sur la co-digestion de différents co-substrats organiques, nécessite des équipements et un suivi prenant en compte cette spécificité conduisant à une forte variabilité quantitative et qualitative des intrants. La mise au point de nouveaux capteurs pour le suivi en ligne de la méthanisation est donc un élément majeur qui permettra d’accompagner et d’améliorer son développement. Dans ce cadre, la spectroscopie proche infrarouge (SPIR) a été identifiée comme une méthode prometteuse pour le suivi en ligne du procédé. Ainsi, les principaux objectifs de cette thèse sont donc (1) de développer et d’évaluer des capteurs optiques basés sur la SPIR et (2) de développer et d’évaluer les différentes méthodes chimiométriques adaptées au suivi du procédé pour le traitement et l’analyse des données obtenues par les capteurs optiques et plus largement sur l’ensemble des données disponibles. Pour cela, deux approches ont été testées. Une approche de prédiction dans laquelle les méthodes chimiométriques telles que PLS, SO-PLS et SOCovSel ont été testées, principalement à partir des spectres infrarouges issus des expérimentations de codigestion, pour prédire des paramètres spécifiques AGV, AGLC et NH4+ qui sont des indicateurs pertinents de dysfonctionnement dans les installations de digestion anaérobie. Une seconde approche a permis de suivre l’évolution globale du digesteur aussi bien à partir des spectres que des cinétiques de production du biogaz. Les méthodes MSPC basées sur l’ACP (ACP statique et MWPCA) utilisées dans cette seconde approche ont montré de nombreuses potentialités pour la mise en évidence d’alerte précoce de dysfonctionnement dans le suivi de la digestion anaérobie.

Les systèmes aquifères représentent une des principales ressources en eau potable actuellement, et sont directement connectés au cycle hydrologique dont ils constituent une partie souterraine. Dans le cadre du changement climatique est apparue la nécessité de développer un outil de modélisation numérique à même de rendre compte de la dynamique des systèmes aquifères de France. En Bretagne, les aquifères principaux sont sis sur un socle cristallin, peu profonds et très hétérogènes mais sont connectés directement aux rivières dont ils constituent le stock principal. Les données disponibles pour l’analyse de ces systèmes sont relativement faibles, nécessitant le développement d’une approche parcimonieuse mais à même de rendre compte de la complexité de la dynamique des systèmes aquifères situés dans les premiers mètres de roche altérée. L’approche développée ici est de modéliser les écoulements dans les versants qui sont agrégés dans la rivière dont les données de débits servent de point de comparaison à la calibration du modèle. Le modèle, couplé à des analyses de récession des débits en rivière, montre une bonne capacité à reproduire les processus d’écoulement des aquifères de socle, tout en donnant des indices sur le type de données nécessaires à la caractérisation de la physique de ces aquifères.

Dans un contexte d’urbanisation mondiale croissante, des travaux de recherche interdisciplinaire sont nécessaires pour une approche intégrée et appliquée articulant les bénéfices environnementaux et sociaux des espaces verts urbains (EVU) publics. Le premier objectif de ce travail de thèse a été d’analyser les processus sous-jacents de la relation établie dans la littérature entre la diversité d’espèces dans les EVU publics et la restauration psychologique ressentie par les usagers. L’hypothèse posée était que l’hétérogénéité paysagère, un paramètre environnemental qui est associé à la diversité d’espèces dans les EVU publics, est perceptible par les usagers et favorable à leur restauration psychologique. Sur la base des résultats, le second objectif a été d’identifier des pratiques d’aménagement et de gestion des EVU publics permettant de favoriser à la fois la biodiversité et le bien-être psychologique des usagers. Nous avons démontré que l’hétérogénéité paysagère configurationnelle, précisément le mélange des trois strates de végétation et des zones fleuries, est perçue par les usagers et favorise leur restauration psychologique. L’hétérogénéité paysagère est donc un facteur explicatif dans la relation établie entre la diversité d’espèces dans les EVU publics et la restauration psychologique ressentie par les usagers. Nous avons également mis en évidence que la perception de l’hétérogénéité paysagère par les usagers est particulièrement induite par des variations de hauteur de la végétation. En outre, le sexe, le parcours géographique, et la diversité des activités des usagers ont une influence sur leur perception de l’hétérogénéité paysagère. Nous avons ensuite identifié des pratiques d’aménagement et de gestion des EVU publics permettant d’augmenter le mélange de différentes hauteurs des trois strates de végétation et des zones fleuries.

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) représente plus de 85% des cancers primitifs du foie. Il s’agit de la 4ème cause de décès par cancer dans le monde avec plus de 750 000 décès par an. Son incidence est en perpétuelle progression et est principalement liée aux modifications des modes de vie et à l’augmentation de la population atteinte d’obésité, de diabète ainsi que de stéatohépatite non-alcoolique (NASH) qui représentent des facteurs de risques du développement du CHC. Il a été démontré que l’excès de mort cellulaire dans les hépatocytes pouvait accélérer les processus de carcinogenèse. Une première partie de nos travaux portait sur l’étude d’une voie de signalisation liée à la mort cellulaire, la nécroptose induite par le ligand TRAIL. Nous avons mis en évidence la présence d’une nouvelle protéine impliquée dans la nécroptose, TRIM21, et démontré que cette protéine participait à l’induction de la nécroptose induite par le ligand TRAIL et que son absence entraînait un ralentissement de la signalisation. Afin d’étudier la progression de la maladie hépatique et le développement du CHC, un modèle murin de NASH-HCC a été développé. L’influence du régime hyperlipidique sur la progression de la maladie hépatique a été étudiée : pour cela des souris diabétiques ont été nourries avec deux régimes hyperlipidiques de composition différente en lipides, glucides et protéines. Nos résultats ont démontré que la présence d’une NASH sévère associée à la présence d’un infiltrat immunitaire limitait l’apparition et l’expansion tumorale. Au contraire, une NASH modérée sans infiltrat immunitaire aboutit au développement plus rapide et d’un plus grand nombre de tumeurs hépatiques. Enfin, le rôle de la protéine RIPK1, qui possède un double rôle dans la survie mais également dans l’induction de la mort cellulaire, a été étudié dans la progression de la NASH. A l’aide d’une lignée transgénique de souris dont l’expression de RIPK1 est délétée dans les cellules parenchymateuses hépatiques, nous avons mis en évidence que la protéine RIPK1 n’impactait pas le développement de la NASH mais limiterait la fibrogenèse. Ce modèle murin de NASH-HCC pourrait permettre à l’avenir d’étudier les mécanismes physiopathologiques du développement de la NASH et son évolution vers le CHC afin de découvrir et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques pour les patients mais également de comprendre l’absence de réponse immunitaire lorsque le régime est enrichi en lipides et glucides.

Les influences sociales sur le développement vocal ont été particulièrement étudiées chez les oiseaux chanteurs. Chez ces espèces, les jeunes sont capables d’apprentissage vocal, c’est-à-dire qu’ils modifient la structure de leur vocalisation suite aux interactions vocales avec les congénères, bien souvent les parents. A l’inverse, chez les oiseaux non-oscines, il est généralement admis que le développement vocal des jeunes n’est pas influencé par l’environnement social, mais présente un fort déterminisme génétique. Dans ce contexte, nous avons exploré le rôle des influences sociales, et plus particulièrement le rôle de la mère, sur le développement vocal des jeunes chez la caille japonaise (Coturnix c. japonica), une espèce considérée comme non-apprenante. Dans un premier temps, nous avons étudié le rôle de la mère sur le développement vocal des jeunes au cours des premiers jours de vie. Notre expérience a mis en évidence des différences de structures vocales entre des cailleteaux maternés et non-maternés. Dans un deuxième temps, nous avons testé l’existence d’effets synergiques entre les influences maternelles prés- et postnatales sur le développement vocal de la caille japonaise. Nos résultats n’ont pas révélé d’interactions entre les influences maternelles au cours des deux phases de développement. Néanmoins, nous montrons les effets d’une stimulation auditive prénatale et de la présence de la mère au cours des premiers jours de vie sur le développement vocal des jeunes. Enfin, nous avons cherché à caractériser les échanges vocaux mère-jeunes durant la période du maternage. Cette expérience révèle l’influence du comportement maternel et notamment de son expérience de maternage sur les interactions vocales avec les jeunes. L’ensemble de nos travaux montre l’existence d’une influence sociale sur le développement vocal de la caille japonaise et invite ainsi à revisiter le modèle de l’apprentissage vocal qui oppose les espèces apprenantes aux espèces non apprenantes.

Le chapitre 1 montre que le réseau des devises, au sens de la causalité conditionnelle de Granger, se distingue d'un réseau aléatoire ou d'un réseau de type « petit monde ». Il a tendance à avoir une structure modulaire, avec un comportement d'attachement préférentiel parmi les nœuds fortement connectés. La connectivité est dynamique, dépendante du risque et plus élevée dans les régimes à haut risque, en particulier pendant les quatre ans postérieurs à l’effondrement de Lehman Brothers. Concernant la connectivité des groupes, les devises du G11 ont des effets d'entraînement nets sur le reste. Au chapitre 2, nous affirmons que la connectivité avance-retard est importante car elle fournit des informations utiles aux décideurs concernés, publics ou privés. Au niveau macro, l’indice de connectivité “en largeur” se comporte comme un indicateur de risque systémique puisqu’il est cointégré avec le VIX, le Vstoxx et l’écart TED et qu’il entretient une relation de causalité de Granger avec plusieurs autres indicateurs économiques et financiers importants. Au niveau micro, la centralité des nœuds dans les réseaux des devises a un pouvoir prédictif sur les risques et les rendements des taux de change. Le chapitre 3 se concentre sur les débordements de risques extrêmes. Dans un cadre de régression quantile de type LASSO, les facteurs déterminants du risque extrême d’une monnaie sont principalement les dépassements de pertes ou de gains d’autres devises, et l’euro semble ici être le facteur le plus influent. Les débordements de risques extrêmes des devises a l'échelle du système sont aussi dynamiques mais asymétriques entre les marchés haussiers et baissiers. L’indice de débordement positif à l'extrémité inférieure pourrait refléter la contagion et le "fuite vers la sécurité" sur les marchés des changes, tandis que l’indice de débordements nets à l'extrémité supérieure pourrait servir d'indicateur d'alerte rapide du risque systémique.

Cette thèse propose de nouveaux algorithmes statistiques dans deux domaines différents de la fouille de données: la détection d'anomalies et le test d'unimodalité. Premièrement, une nouvelle méthode non-supervisée permettant de détecter des anomalies dans des flux de données est développée. Celle-ci se base sur le calcul de seuils probabilistes, eux-mêmes utilisés pour discriminer les observations anormales. La force de cette méthode est sa capacité à s'exécuter automatiquement sans connaissance préalable ni hypothèse sur le flux de données d'intérêt. De même, l'aspect générique de l'algorithme lui permet d'opérer dans des domaines d'application variés. En particulier, nous développons un cas d'usage en cyber-sécurité. Cette thèse développe également un nouveau test d'unimodalité qui permet de déterminer si une distribution de données comporte un ou plusieurs modes. Ce test est nouveau par deux aspects: sa capacité à traiter des distributions multivariées mais également sa faible complexité, lui permettant alors d'être appliqué en temps réel sur des flux de données. Cette composante plus fondamentale a principalement des applications dans d'autres domaines du data mining tels que le clustering. Un nouvel algorithme cherchant incrémentalement le paramétrage de k-means est notamment détaillé à la fin de ce manuscrit.