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La montagne désarmée, une analyse des trajectoires territoriales des stations de ski abandonnées françaises
No full textFar from the major alpine ski areas that have made French destinations are internationally renowned, dozens of small mid-mountain ski centres have been forced to shut down permanently, ending a brief local adventure in « white gold ». Long neglected by observers, these modest lost ski areas have recently attracted the media attention, sparking numerous controversies due to a closure phenomenon still poorly mastered, opening the way to exaggerations. Based on this situation, which is both « fuzzy » and current, this doctoral thesis aims to improve our understanding of this unusual research subject. The general question posed by this research will examine the meanings that can be attributed to the French « end of skiing » movement through two distinct approaches. The first is purely geo-historical. On the basis of an original database of French lost ski areas, this thesis aims to characterize the profile of defunct ski areas, the changes in the phenomenon of closure over time, and the geographical impacts of the disappearance of micro-developments on the national ski map. This re-reading of the history of skiing through the prism of « non-activity » will provide a better understanding of the significance of closures within the general life cycle of the ski tourism product in France. In this sense, this thesis will seek to determine if the closure movement is a normal phenomenon or the beginning of a decline process for the practice. The second approach is territorial, supported by various case studies. It will seek to gain a better understanding of the factors that have contributed to the obsolescence of ski centers, and also measure the effects of closures on localities. Lastly, this thesis will take an in-depth investigation on the futur of lost ski areas, comparing the realities in the field with the omnipresent media representation of the « ghost resort » as the ordinary landscape of the closure phenomenon. By identifying a set of key post-tourism trajectories, this thesis will seek to reverse the negative view of ski renouncement, by considering it as an original mode of the mountain recreational transition. In this way, we hypothesize that lost ski areas could be laboratories of the tomorrow's tourism.Loin des grands domaines skiables alpins faisant la renommée du ski français à l’échelle internationale, des dizaines de petits stades de neige de la moyenne montagne, bien secondaire dans la hiérarchie tacite des stations, ont été contraints de cesser leurs exploitations de manière définitive, mettant fin à une brève aventure locale dans « l’or blanc ». Longtemps négligés par les observateurs, ces modestes sites mis à l’arrêt ont récemment attiré l’attention des médias, suscitant nombre de controverses faute d’un phénomène de fermeture encore peu maîtrisé, ouvrant ainsi la voie aux exagérations. Partant de cette situation à la fois « floue » et d’actualité, cette thèse de doctorat porte l'ambition d'améliorer la compréhension de cet objet de recherche atypique et encore peu interrogé par la géographie du tourisme. Le questionnement général posé par cette recherche examinera les significations susceptibles d'être attribuées au mouvement français de « sortie du ski » suivant deux approches distinctes. La première lecture est purement géo-historique. À partir d’un recensement inédit des centres de ski français mis à l’arrêt, cette thèse souhaite caractériser le profil des sites ayant renoncé au ski, mesurer les évolutions de la dynamique de fermeture au cours du temps et identifier les incidences géographiques produites par la disparition des micro-développements sur la carte nationale du ski. Cette relecture de la grande histoire du ski par le prisme « désaménagiste » porte l'ambition de mieux appréhender la place des mises à l’arrêt au sein dans le cycle de vie général du ski, en tant que produit touristique. En ce sens, cette thèse vise à déterminer si la fermeture est une dynamique « ordinaire » du tourisme de neige, ou si elle esquisse un déclin plus généralisé du ski alpin. La seconde approche est territoriale, étayée par différents cas d’étude. Elle cherche à comprendre les facteurs ayant participé à l’obsolescence des exploitations et à mesurer les incidences induites par la « fin du ski » sur les territoires supports. Cette thèse souhaite enfin porter un regard approfondi sur trajectoires territoriales de « l’après-ski », confrontant les réalités du terrain à la représentation médiatique omniprésente de la « station de ski fantôme », souvent consacrée comme paysage inévitable du phénomène de fermeture. En dressant un ensemble de trajectoires post-touristiques caractéristiques, cette thèse souhaite relativiser le regard dépréciatif du renoncement au ski en l’envisageant plutôt comme un mode singulier de la transition récréative en montagne. Ainsi s’observeraient sur les cendres du ski disparu les signaux faibles de la montagne du futur ; les centres de ski fermés comme laboratoires du tourisme de demain
Représentations des pharmaciens sur la notion de soins non programmés en Île-de-France
No full textINTRODUCTIONUnscheduled care is generally defined as requests arising from a patient's perceived urgency. They have been the cause of an increase in emergency department visits since 1990. General practitioners (GPs) manage some of this demand in the community, but this is not sufficient. Community pharmacists, through their accessibility, could contribute to the management of unscheduled care. However, pharmacists' perceptions remain poorly documented in the literature.This study therefore focuses on pharmacists' perceptions of unscheduled careMÉTHODEA qualitative study using semi-structured interviews was conducted with 12 community pharmacists in the Île-de-France region. The interviews were transcribed and then a thematic analysis was performed using MAXQDA® software.RÉSULTATSThe pharmacists surveyed defined unscheduled care as emergencies experienced by the patient. Due to their accessibility, they play a central role in managing unscheduled care. However, there are several constraints: organizational and emotional. They have several tools at their disposal to help them. They highlight a lack of communication with general practitioners, with the presence of competitive areas.CONCLUSIONThe study highlights the central role of the community pharmacist in the management of SNPs. However, it is necessary to establish better collaboration with general practitioners. The establishment of collaborative structures is encouraging to optimize the management of SNPs.INTRODUCTIONLes soins non programmés sont définis de manière générale comme des demandes relevant de l’urgence ressentie par le patient. Ils sont à l’origine d’une augmentation des passages aux urgences depuis 1990. Les médecins généralistes gèrent une part de cette demande en ville, mais cela n’est pas suffisant. Les pharmaciens d’officines, par leur accessibilité pourraient contribuer à la gestion des SNP. Cependant, les représentations des pharmaciens restent peu documentées dans la littérature.Cette étude s’intéresse donc aux représentations des pharmaciens sur les soins programmés.MÉTHODEUne étude qualitative par d’entretiens semi-dirigés a été menée auprès de 12 pharmaciens d’officines en Île-de-France. Les entretiens ont été retranscris puis une analyse thématique a été effectuée à l’aide du logiciel MAXQDA®.RÉSULTATSLes pharmaciens interrogés définissent les soins non programmés comme des urgences ressenties par le patient. Par leurs accessibilités, ils occupent un rôle central dans la gestion des soins non programmés. Mails plusieurs contraintes existent : organisationnelles et émotionnelles. Ils ont plusieurs outils à disposition pour les aider. Ils soulignent un manque de communication avec les médecins généralistes avec présence de zones de concurrences.CONCLUSIONL’étude met en évidence le rôle central du pharmacien d’officine dans la prise en charge des SNP. Cependant, il est nécessaire de mettre en place une meilleure collaboration avec les médecins généralistes. La mise en place de structures collaboratives est encourageante pour optimiser la prise en charge des SNP
Vers des dynamiques ouvertes en vie artificielle et intelligence artificielle : une perspective eco-evo-devo
No full textNatural evolution has, over billions of years, gradually generated the astonishing diversity of complex life forms that populates our planet. This phenomenon exemplifies what we call an open-ended process: a system capable of continuously generating increasingly diverse and complex structures. Inspired by this phenomena as well as other open-ended processes such as human developmental learning and cultural evolution, this thesis investigates key mechanisms that underpin open-ended processes and emergent complexity. Situated at the intersection of artificial life, machine learning, and open-endedness, this thesis explores, in simulations, emergent complexity across varying levels of abstraction. We focus on the importance of environment dynamics and its interplay with adapting agents in this quest of openended dynamics in silico. In particular, we highlight the major effects of feedback loop dynamics, such as co-adaptation in a group of agents or agent-environment reciprocal causation – wherein agents adapt to the environment but also alter it through their own behavior, which in turn modify the environment and shape their adaptation. For this aim, we rely on diverse state-of-art methods from artificial life and machine learning, including cellular automata, diversity search, neuroevolution, multi-agent systems and meta reinforcement learning. The thesis explores emergent complexity at different levels of abstraction. First, it explores the genesis of individuality within an originally lifeless simulated environment composed of simple atomic elements and local physical rules, also probing how such environments can bootstrap evolutionary dynamics. Next, assuming the existence of agents and evolutionary processes, the focus shifts to how adapting agents actively modify their environments – potentially to their advantage –thereby altering evolutionary pressures. These new pressures, in turn, influence the agents’ subsequent adaptations and therefore actions on the environment, creating feedback loops that perpetually drive new adaptations in a potentially open-ended way. Finally, the research explores how these continual environmental changes may foster the development of faster adaptation mechanisms, enabling agents to cope with this high environmental variability. Specifically, we examine how variable environments can facilitate the emergence of efficient exploratory behaviors within groups of agents. By investigating these phenomena, this research contributes foundational insights toward designing systems capable of bootstrapping and sustaining open-ended processes, ultimately reflecting the rich, adaptive complexity of the natural world – from the origins of life to the evolution of generalist agents.L’évolution naturelle a, au fil de milliards d’années, généré progressivement l’impressionnante diversité de formes de vie complexes qui peuplent notre planète. Ce phénomène illustre ce que nous appelons un processus ouvert (open-ended): un système capable de générer continuellement des structures de plus en plus diversifiées et complexes. Inspiré par ce phénomène ainsi que par d’autres processus ouverts tels que l’apprentissage développemental humain et l’évolution culturelle, cette thèse explore les mécanismes clés qui supportent les processus ouverts et la complexité émergente. Située à l’intersection de la vie artificielle, de l’apprentissage automatique et de l’open-endedness, cette thèse explore, à travers des simulations, la complexité émergente à différents niveaux d’abstraction. Nous mettons l’accent sur l’importance de la dynamique de l’environnement et de son interaction avec les agents adaptatifs dans cette quête de dynamiques ouvertes. En particulier, nous mettons en lumière les effets majeurs des boucles de rétroaction dynamiques, telles que la co-adaptation au sein d’un groupe d’agents ou la causalité réciproque agent-environnement – dans laquelle les agents s’adaptent à l’environnement tout en le modifiant par leur comportement, ce qui, à son tour, modifie l’environnement et façonne leur adaptation. Pour ce faire, nous nous appuyons sur des méthodes de pointe issues de la vie artificielle et de l’apprentissage automatique, notamment les automates cellulaires, la recherche de diversité, la neuroévolution, les systèmes multi-agents et le méta apprentissage par renforcement. La thèse explore la complexité émergente à différents niveaux d’abstraction. Tout d’abord, elle examine la genèse de l’individualité dans un environnement simulé initialement sans vie, composé d’éléments atomiques simples et de règles physiques locales, explorant aussi comment de tels environnements peuvent amorcer des dynamiques évolutives. Ensuite, en supposant l’existence d’agents et de processus évolutifs, l’accent est mis sur la manière dont les agents adaptatifs modifient activement leurs environnements – potentiellement à leur avantage – modifiant ainsi les pressions évolutives. Ces nouvelles pressions influencent à leur tour les adaptations ultérieures des agents et donc leurs actions sur l’environnement, créant des boucles de rétroaction qui entraînent perpétuellement de nouvelles adaptations de manière potentiellement ouverte. Enfin, la recherche explore comment ces changements environnementaux continus peuvent favoriser le développement de mécanismes d’adaptation plus rapides, permettant aux agents de faire face à cette grande variabilité environnementale. Plus précisément, nous examinons comment des environnements variables peuvent faciliter l’émergence de comportements exploratoires efficaces au sein de groupes d’agents. En investiguant ces phénomènes, cette recherche apporte des éléments pour concevoir des systèmes capables de démarrer et de maintenir des processus ouverts, reflétant ainsi la richesse et la complexité adaptative du monde naturel — de l’origine de la vie à l’évolution d’agents généralistes
Contribution à la prise en compte des services écosystémiques dans l'évaluation intégrée des solutions fondées sur la nature en milieu urbain
No full textThe urgency of the fight against climate change and the collapse of biodiversity no longer needs to be demonstrated. Nature-based solutions (NBS) and the ecosystem services they provide have been identified as important levers of action in this joint struggle. Urban living conditions, which affect the majority of humankind, increase this challenge. In this context, assessing the impacts of NBS is vital. However, we still lack an evaluation method that considers both the positive impacts of NBS (provided services) and the negative impacts (environmental costs of NBS implementation). To fill this gap, the CSTB has been developing an integrated assessment method for several years, the HIBOU 2030 method, based on life cycle assessment (LCA) and aimed at an objective evaluation of NBS and the ecosystem services they provide. This thesis is part of the HIBOU 2030 method and aims to contribute to the development of this integrated method for evaluating NBS, focusing on models for characterizing the ecosystem services of stormwater management and biodiversity support, at the development scale of a project, and using LCA to assess the environmental costs of NBS. Three NBS are considered: green roofs, urban trees and vegetated permeable pavements. The main contributions of the thesis are: - The development of an integrated water balance model at the project scale that considers different surface typologies, including the three NBS, and that enables the calculation of different stormwater management indicators (e.g. runoff, retention, etc.); - The development of a model for the biodiversity support service, that enables the calculation of a functional diversity indicator, the FAD (Functional Attribute Diversity), in an urban context; - The construction of LCA impact sheets for urban trees and vegetated permeable pavements. These methodological developments were first applied to different types of surfaces (e.g. green roofs, vegetated permeable pavements, trees in pits or boxes, permeable surfaces with bare soil, short vegetation or trees, impermeable surfaces with or without trees, etc.) and then to five scenarios of a case study (the ensemble formed by the Bienvenue site and the ENPC, in Champs-sur-Marne, in the French Île-de-France region). The results of the case study demonstrate the crucial importance of a multi-criteria, integrated approach, addressing the various aspects assessed (LCA, stormwater management and biodiversity support), to enable effective decision-making. The most advantageous scenario varies greatly according to the objective sought. The work carried out is then discussed, and the main prospects are identified: improvement of the models, their validation and the databases used, operationalization and automation of the method, and consideration of the interactions between the different aspects considered (e.g. stormwater management and biodiversity support).L'urgence de la lutte contre le changement climatique et l'effondrement de la biodiversité ne sont plus à démontrer. Les solutions fondées sur la nature (SFN) et les services écosystémiques qu'elles fournissent sont identifiés comme des leviers d'action importants dans cette lutte conjointe. Les conditions de vie urbaines, concernant la majorité de l'humanité, accroissent cet enjeu. Dans ce contexte, l'évaluation des impacts des SFN est capitale. Cependant, il manque encore d'une méthode d'évaluation considérant à la fois les impacts positifs des SFN (services rendus) et les impacts négatifs (coûts environnementaux de la mise en place des SFN). Pour répondre à ce manque, le CSTB développe depuis plusieurs années une méthode d'évaluation intégrée, la méthode HIBOU 2030, basée sur l'analyse de cycle de vie (ACV) et visant une évaluation objective des SFN et des services écosystémiques qu'elles fournissent. La thèse se place dans le cadre de la méthode HIBOU 2030 et a ainsi pour objectif de contribuer au développement de cette méthode intégrée d'évaluation des SFN, en se concentrant sur les modèles pour caractériser les services écosystémiques de gestion des eaux pluviales (GEP) et d'accueil de la biodiversité, à l'échelle d'un projet d'aménagement, et en s'appuyant sur l'ACV pour l'évaluation des coûts environnementaux des SFN. Trois SFN sont prises en compte : les toitures végétalisées, les arbres urbains et les sols drainants végétalisés. Les apports principaux de la thèse sont : - Le développement d'un modèle pour la réalisation d'un bilan hydrique intégré à l'échelle du projet incluant différentes typologies de surfaces dont les trois SFN et permettant le calcul de différents indicateurs de GEP (ex : ruissellement, rétention, etc.) ; - Le développement d'un modèle pour le service d'accueil de la biodiversité permettant le calcul d'un indicateur de diversité fonctionnelle, le FAD (Functional Attribute Diversity), dans le contexte urbain ; - La construction de fiches d'impacts ACV pour les arbres urbains et les sols drainants végétalisés. Ces développements méthodologiques ont d'abord été appliqués aux différents types de surfaces (ex : toitures végétalisées, sols drainants végétalisés, arbres en fosses ou en bacs, surfaces perméables avec sol nu, végétation basse ou arbres, surfaces imperméables avec ou sans arbres, etc.) puis sur cinq scénarios d'un cas d'étude (ensemble formé par le site Bienvenue et l'ENPC, à Champs-sur-Marne, Île-de-France). Les résultats du cas d'étude montrent l'importance cruciale d'une approche multicritère et intégrée, permettant d'aborder les différents aspects évalués (ACV, GEP et biodiversité), pour permettre une prise de décisions efficace. Le scénario le plus avantageux variant grandement en fonction de l'objectif recherché. Le travail effectué est ensuite discuté et les principales perspectives sont identifiées : amélioration des modèles, de leur validation et des bases de données utilisées, opérationnalisation et automatisation de la méthode et prise en compte des interactions entre les différents aspects considérés (ex : GEP et biodiversité)
Analyse de formes 3D à grande échelle avec des approches basées sur l'apprentissage
No full textRobotics, medical imaging, and digital design increasingly depend on 3D shape analysis for tasks like correspondence, reconstruction, and generative modeling. While geometry-based optimization once dominated, deep learning shifted attention to data-driven feature extraction. Yet current approaches remain limited by reliance on supervised data, noise sensitivity, and poor cross-category generalization.This thesis proposes learning-based solutions that merge geometric insights with efficient neural representations. We present frameworks for analyzing 3D shapes, focusing on three challenges: non-rigid shape correspondence, surface reconstruction, and shape optimization. Our approach to correspondence learns to deform one shape into another through robustly regularized deformation fields, yielding data-efficient alignment. For reconstruction, we introduce a self-supervised method that converts implicit representations into explicit meshes without ground truth, preserving intricate geometry. Finally, we offer a generative framework that integrates geometric learning with physical constraints, enabling the design of optimized and structurally sound 3D shapes. Together, these contributions form a robust, efficient, and generalizable strategy for 3D shape processing.La robotique, l’imagerie médicale et la conception numérique s’appuient de plus en plus sur l’analyse de formes 3D pour des tâches comme la correspondance, la reconstruction et la modélisation générative. Alors que l’optimisation géométrique dominait autrefois, l’essor de l’apprentissage profond a réorienté l’intérêt vers l’extraction de caractéristiques guidée par les données. Pourtant, les méthodes actuelles restent limitées par leur dépendance aux données supervisées, leur sensibilité au bruit et leur généralisation limitée entre différentes catégories de formes.Cette thèse propose des solutions basées sur l’apprentissage qui allient connaissances géométriques et représentations neuronales efficaces. Nous introduisons des cadres analytiques ciblant trois défis : la correspondance de formes non rigides, la reconstruction de surfaces et l’optimisation de formes. Pour la correspondance, notre approche apprend à déformer une forme afin d’en faire correspondre une autre via des champs de déformation régularisés, tout en restant économe en données. Pour la reconstruction, nous présentons une méthode auto-supervisée qui transforme des représentations implicites en maillages explicites sans recourir à des données de référence, préservant ainsi la géométrie fine. Enfin, nous proposons un cadre génératif intégrant apprentissage géométrique et contraintes physiques, permettant de concevoir des formes 3D optimisées et structurellement robustes. Ensemble, ces contributions constituent une stratégie robuste, efficace et apte à se généraliser pour le traitement de formes 3D
Optimisation multi-objectifs de la collaboration homme-robot basée sur l’intelligence artificielle : application à l’industrie aéronautique.
No full textIndustry 5.0 is revolutionizing manufacturing production, refocusing humans at the heart of processes through advanced technologies such as human-robot collaboration. In this context, it is essential not only to optimize task planning by considering the particularities of each resource, but also to efficiently manage the interactions between human operators and robots. Human factors, such as fatigue, well-being, and cognitive abilities, often overlooked in current systems, play a decisive role in the success of this collaboration. This thesis first explores the impact of human factors on task execution, specifically the management of fatigue and recovery breaks. It then examines the organization of work with collaborative robots, while highlighting the limitations of traditional planning approaches that focus on the "who" and "when" of tasks, neglecting the "how." This essential point can strongly impact the efficiency of the system. Inadequate planning of collaborative tasks can lead to significant deviations from goals, compromising human-robot collaboration. To overcome these limitations, we propose a two-level planning system, using a scheduling model integrating human factors via multi-objective optimization. Collaborative task management is then ensured by a control structure based on automatically generated behavior trees. This model considers three essential dimensions: "who" performs the operation, "when" it is performed, and most importantly, "how" it is executed, to ensure a better alignment between production objectives and their realization.The model will be tested in a practical scenario. The expected results aim to prove that this approach, integrating the three dimensions in a global framework, strengthens human-robot collaboration and refocuses the human in operations. This model promises to improve performance, overall productivity and operator well-being, paving the way for more sustainable, adaptable and ethical production systems.L'industrie 5.0 révolutionne la production manufacturière, recentrant l'humain au cœur des processus grâce à des technologies avancées comme la collaboration homme-robot. Dans ce contexte, il est essentiel non seulement d'optimiser la planification des tâches en tenant compte des particularités de chaque ressource, mais aussi de gérer efficacement les interactions entre opérateurs humains et robots. Les facteurs humains, tels que la fatigue, le bien-être et les capacités cognitives, souvent négligés dans les systèmes actuels, jouent un rôle déterminant dans le succès de cette collaboration. Cette thèse examine l'impact des facteurs humains sur l'exécution des tâches, notamment la gestion de la fatigue et des pauses de récupération. Puis elle examine l'organisation du travail avec des robots collaboratifs, tout en mettant en évidence les limites des approches traditionnelles de planification, qui se concentrent sur le "qui" et le "quand" des tâches, en négligeant le "comment". Ce point essentiel peut fortement impacter l'efficacité du système. Une planification inadéquate des tâches collaboratives peut entraîner des écarts importants par rapport aux objectifs, compromettant ainsi la collaboration homme-robot. Pour pallier ces limitations, nous proposons un système de planification à deux niveaux, utilisant un modèle d'ordonnancement intégrant les facteurs humains via une optimisation multi-objectifs. La gestion des tâches collaboratives est ensuite assurée par une structure de contrôle basée sur des arbres de comportement générés automatiquement. Ce modèle prend en compte trois dimensions essentielles : "qui" réalise l'opération, "quand" elle est réalisée, et surtout "comment" elle est exécutée, pour garantir une meilleure adéquation entre les objectifs de production et leur réalisation.Le modèle sera testé dans un scénario pratique. Les résultats prévus visent à prouver que cette approche, intégrant les trois dimensions dans un cadre global, renforce la collaboration homme-robot et recentre l'humain dans les opérations. Ce modèle promet d'améliorer la performance, la productivité globale et le bien-être des opérateurs, ouvrant la voie à des systèmes de production plus durables, adaptables et éthiques
Procédés lithographiques de structuration 3D haute résolution (submicronique)
No full textThe final aim of the thesis is the realization of 3D structures on a sub-micrometric scale (100 nm to 1 µm) and their replication. This involves firstly the creation of such structures using known but slow technology such as electron beam lithography associated with the transfer techniques in hard materials. Moreover, it will be necessary to characterize these structures at each stage in order to know their precise shape. In a second step, the candidate will be able to try to replicate these patterns with the laboratory nanoimprinting equipment and the various materials and processes already developed in the lab. The replicated structures will be finely characterize to evaluate morphological modification, defectivity obtained or possible non-uniformity. From these results, the candidate will have to implement a detailed analysis potentially associated with design of experiment (DOE) and the use of modeling to adapt the process and the starting structures to obtain the expected replication.La thèse a pour but ultime la réalisation de structures 3D à une échelle sub-micrométrique (100 nm à 1µm), ainsi que leur réplication. Ceci impliquant tout d'abord la création de telles structures à l'aide de technologies connues (mais lentes) telles que la lithographie par faisceau d'électrons, associée aux techniques de transfert dans des matériaux durs. La caractérisation de ces structures à chaque étape, afin de connaitre leur forme exacte, constituera un point clé. Dans un second temps, le candidat pourra répliquer ces motifs avec les équipements de nano-impression du laboratoire ainsi que les divers matériaux et procédés déjà développés. Les structures répliquées seront-elles aussi finement caractérisées. Selon les modifications morphologiques, la défectivité ou encore l'uniformité observées, le candidat devra mettre en œuvre une analyse fine afin de comprendre les mécanismes mis en jeu, potentiellement associée à un plan d'expérience. L'utilisation de modélisation pour adapter et optimiser le procédé selon les structures de départ pour obtenir la réplication attendue constituera un autre axe de travail
Structure et réactivité approche appliquée à l'epoxidation des huiles végétales
No full textIncreasing environmental awareness has underscored the need for sustainable alternatives to fossil-based resources due to global warming, GHG emissions, and the depletion of fossil reserves. The chemical industry, heavily reliant on petroleum-derived feedstocks, significantly contributes to GHG emissions, exacerbating environmental challenges and raising concerns about resource security and market volatility. Biomass, a renewable and carbon-neutral resource, has emerged as a key player in producing biofuels for transportation, electricity, and heat. Among biomass-derived materials, vegetable oils (VOs) are widely recognized for their availability, renewability, and chemical versatility. Their modification, particularly via epoxidation, transforms unsaturated fatty acids into reactive epoxide groups, facilitating the production of bio-based polymers, coatings, adhesives, and other high-value materials. Although various epoxidation methods exist, the Prileschajew method is the most studied, despite drawbacks such as side reactions like ring-opening, which reduce yield and selectivity, and safety concerns when using strong peracids like peracetic and performic acids. This study investigates the epoxidation of vegetable oils (VOs) and their fatty acid methyl esters (VO-FAMEs), addressing key challenges like improving reaction efficiency, minimizing side reactions, and enhancing thermal stability. Using perpropionic acid and Amberlite IR-120 as a solid acid catalyst, the study demonstrates superior performance compared to performic acid. The research compares the structural and kinetic behaviors of different oils and their derivatives, developing a reliable kinetic model and expanding its application to various vegetable oils. The study initially focuses on cottonseed oil (CSO) and its FAME (CSO-FAME). Functional group transformations and structural differences between CSO and CSO-FAME were characterized through FTIR, NMR, SEC, and titration. A comparative analysis of epoxidation kinetics between CSO and CSO-FAME was conducted, revealing that CSO’s three-armed star structure enhances the epoxidation rate compared to the linear structure of CSO-FAME. In the second part, a detailed structural analysis was performed to monitor functional group modifications and structural changes, providing insights into reaction pathways and side reactions. A robust kinetic model describing epoxidation and ring-opening reactions of CSO and CSO-FAME was developed, incorporating mass transfer effects and the biphasic nature of the reaction system. Bayesian methods were employed for parameter estimation, achieving high precision and strong alignment with experimental data. The research further explored soybean oil (SBO), linseed oil (LSO), and their FAMEs in the third part, systematically comparing their epoxidation kinetics and structural transformations. The results showed that CSO exhibited the highest epoxidation rate, followed by SBO and LSO, with similar trends in their FAME derivatives. Despite LSO containing more double bonds, its epoxidation rate was hindered by linolenic acid composition. FAMEs exhibited a stronger linear relationship between initial double bond concentrations and reaction rates, likely due to more accessible reactive sites and reduced steric hindrance. This study establishes perpropionic acid as a superior oxidizing agent for epoxidation, compared to performic acid. The developed kinetic model provides valuable insights into epoxidation dynamics, contributing to the valorization of biomass through the production of epoxidized vegetable oils and their derivatives.La prise de conscience croissante des enjeux environnementaux au cours des dernières décennies a mis en évidence le besoin urgent d'alternatives durables aux ressources fossiles, en raison du réchauffement climatique, des émissions de gaz à effet de serre (GES) et de l'épuisement des réserves fossiles. L'industrie chimique, dépendante des matières premières pétrolières, contribue de manière significative aux émissions de GES, exacerbant les défis environnementaux et soulevant des inquiétudes concernant la sécurité des ressources. La biomasse, ressource renouvelable et carboneutre, joue un rôle clé dans la production de biocarburants pour le transport, l'électricité et la chaleur. Parmi les matériaux dérivés de la biomasse, les huiles végétales (HV) et leurs esters méthyliques d'acides gras (EMAG) sont d'une grande importance en raison de leur disponibilité, renouvelabilité et polyvalence chimique. Leur modification, notamment par époxydation, transforme les chaînes d'acides gras insaturés en groupes époxy réactifs, permettant la production de polymères, revêtements, colles et autres matériaux de haute valeur biologique. La méthode de Prileschajew, bien que la plus étudiée, présente des inconvénients comme des réactions secondaires réduisant le rendement et la sélectivité, ainsi que des préoccupations sur la sécurité thermique lors de l'utilisation de peracides puissants. Cette étude se concentre sur l'époxydation des HV et de leurs EMAG pour améliorer l'efficacité, minimiser les réactions secondaires et améliorer la stabilité thermique en utilisant de l'acide perpropionique et le catalyseur solide Amberlite IR-120. Elle compare les comportements structuraux et cinétiques de différentes huiles et dérivés, développe un modèle cinétique fiable et l'étend à diverses huiles végétales, apportant des perspectives sur la valorisation de la biomasse. L'étude se concentre sur l'huile de coton (HC) et son ester méthylique (HC-EMAG). Les transformations des groupes fonctionnels et différences structurelles entre HC et HC-EMAG ont été caractérisées par FTIR, RMN, SEC et titration. Une analyse cinétique comparative a révélé que la structure en étoile à trois bras de la HC améliore la vitesse d'époxydation par rapport à la structure linéaire de la HC-EMAG. Une analyse détaillée des modifications fonctionnelles et structurales a été réalisée pour mieux comprendre les voies de réaction et les réactions secondaires. Un modèle cinétique robuste a été développé pour décrire l'époxydation et l'ouverture de l'anneau de la HC et HC-EMAG, en tenant compte des effets de transfert de masse et de la nature biphasique du système. Des méthodes bayésiennes ont permis une estimation précise des paramètres, avec une forte concordance avec les données expérimentales. En s'appuyant sur ce modèle, la recherche a été étendue à l'huile de soja (HS), l'huile de lin (HL) et leurs EMAG pour comparer leurs cinétiques d'époxydation et transformations structurelles. La HC a montré la vitesse d'époxydation la plus élevée, suivie de la HS et HL, avec des tendances similaires dans leurs dérivés EMAG. Bien que la HL contienne plus de doubles liaisons, sa vitesse d'époxydation est réduite par la présence d'acide linolénique. Les EMAG ont présenté une relation linéaire plus forte entre les concentrations de doubles liaisons et les vitesses de réaction, probablement en raison de sites réactifs plus accessibles. Cette étude établit l'acide perpropionique comme un agent oxydant supérieur pour l'époxydation. Le modèle cinétique développé apporte un cadre précieux pour comprendre la dynamique de l'époxydation, contribuant à la valorisation de la biomasse par la production d'huiles végétales époxydées et leurs dérivés
Génération automatique de graphes d'attaque et de remédiation
No full textCyberattacks have increased since the COVID-19 pandemic because of the increasing use ofthe internet and home office trends. They can have several origins. This thesis focuses oncyberattacks exploiting vulnerabilities in computer networks. Organizations should spendtime deciding which vulnerabilities should be addressed as a priority. The amount of alertsreceived by organizations is huge. Cybersecurity experts can only deal with some of them.They should also decide which incident response action should be part of the organization’sincident response plan.This thesis aims to automate the incident response plan by building it based on the discoveredvulnerabilities’ exploitation requirements, system composition, and organization constraints.This approach is based on attack graphs, which help represent the paths an adversary canfollow to cause damage to the system.The main objective of this thesis is to generate an automated incident response playbookin real-time to respond to the cyberattack. Some essential research activities are defined toreach this goal. They are subdivided into four research objectives that constitute a basis forthe proposed contributions of this thesis.The first research objective is updating real-time attack graphs based on a vulnerabilityontology and system monitoring. This contribution proposes a tool composed of a moduleresponsible for correlating alerts generated by a monitoring tool integrated into this tool withlogical attack graphs. This module deduces which vulnerability is susceptible to be exploitedor is exploited and then queries the ontology to find possible new attack paths leading to theattacker’s goal. This launches then the attack graph enrichment with new paths.This contribution is validated thanks to a use-case scenario concerning a smart city. Theattack’s goal is to cause physical damage to public transportation. This goal is reachablebecause an attacker gains administrator privileges, allowing the modification of sensitive informationby exploiting the BlueKeep vulnerability. The vulnerability exploitation activatesthe ontology deduction of a new impact of its exploitation, leading to new attack paths deduction.This work shows that the adversary could reach the attack goal faster by takingthis path. This approach helps anticipate attack paths that were not known when generatingthe proactive attack graph.The second research objective focuses on selecting cybersecurity countermeasures automaticallybased on graph matching. This contribution consists of matching the knowledge graphof the vulnerability ontology with a countermeasure knowledge graph to deduce potentialcountermeasures against the system’s vulnerabilities. This approach is evaluated using theF1 Score metric to assess the countermeasures’ correctness.The third research objective is to generate optimal incident response playbooks automatically.This contribution focuses on generating an optimal playbook for each vulnerability identifiedin the system based on countermeasures selected from the second contribution. The proposedsolution automatically generates the candidate incident response actions for the playbookby matching the selected countermeasures with an incident response framework. The toolprunes the incident response actions based on the vulnerability exploitation requirements,the system’s security tools, and the organization’s constraints.Therefore, all the combinations of actions are generated considering constraints such as theminimum number of actions in a playbook. An optimization algorithm helps to select theoptimal playbook by doing a tradeoff between three defined optimization objectives. Thiscontribution is validated for an illustrative system, demonstrating how the optimal generatedplaybook is logically effective. The time performance of the process is evaluated for theoptimal playbook generated for 40 vulnerabilities. The effectiveness of the optimizationalgorithm is also evaluated by using a metric of the percentage gap between the number ofplaybooks generated before and after applying the optimization algorithm over the playbooksgenerated for the 40 vulnerabilities.The fourth research objective is to generate an attack-defense graph in real-time. The contributionfocuses on instantiating the incident response actions of a playbook generated onthe attack graph when an alert generated matches at least a node of the attack graph. Thesolution is deployed on a workstation in a virtual industrial infrastructure. The configurationenables a router to send traffic between the target network and the network where theadversary network is to the workstation.The monitoring tool integrated into the proposed solution monitors the traffic passing throughthe router and traffic coming from different network interfaces. Then, it is able to generatealerts. When a generated alert matches an attack graph node, the tool looks for countermeasuresthat can be instantiated on the attack graph in a table correlating attack facts withincident response actions. The approach is validated for two use case scenarios, consideringthe security relevance of the countermeasures instantiated on the attack graph and the timeperformance of the instantiation process.This thesis responds to several research problems. However, it has some limitations. Theautomated graph-matching process enables the selection of relevant countermeasures but istime-consuming. Therefore, it can not be launched in real time. The time complexity ofthe playbook generation process is non-polynomial. Depending on the system’s size andcomplexity and the number of vulnerabilities, the instantiation of incident response actionsfrom the optimal playbook on the attack graph can take more than three minutes. However,an adversary generally takes over three minutes to take his/her next step toward reaching theattack goal. The proposed approach is, therefore, optimal. It automates the instantiationof remediation actions on the attack graph in real-time and reports actions that cannot beinstantiated on the attack graph to cybersecurity experts.Depuis la pandémie de COVID-19, les cyberattaques ne cessent de se multiplier en raisondu recours croissant à Internet et au télétravail. Les cyberattaques peuvent avoir plusieursorigines. Cette thèse s’intéresse principalement aux cyberattaques exploitant des vulnérabilitésdans les réseaux informatiques. Les entreprises doivent prendre le temps de déciderquelles vulnérabilités doivent être traitées en priorité. Le nombre d’alertes remontées auxentreprises est énorme. Les experts en cybersécurité ne peuvent en traiter que certaines. Ilsdoivent par ailleurs décider quelles actions de réponse aux incidents doivent faire partie duplan de réponse aux incidents de l’entreprise.Les travaux de recherche menés dans cette thèse visent à automatiser la construction du processusde plan de réponse aux incidents en tenant compte des exigences pour l’exploitation desvulnérabilités découvertes, de la composition du système et des contraintes de l’organisation.Cette approche est basée sur des graphes d’attaque. Un graphe d’attaque permet de représenterles chemins qu’un adversaire peut prendre pour causer des dommages au système.L’objectif principal de cette thèse est de générer un playbook de réponse aux incidents automatisé.en temps réel. Pour atteindre cet objectif, des activités de recherche essentiellessont définies. Ces activités sont subdivisées en quatre objectifs de recherche qui constituentla base des contributions de cette thèse.Le premier objectif de recherche consiste à mettre à jour les graphes d’attaques en tempsréel en s’appuyant sur une ontologie de vulnérabilités et une surveillance du système. Cettecontribution consiste à développer un outil composé d’un module chargé de corréler les alertesgénérées par un outil de surveillance intégré à cet outil avec des graphes d’attaques logiques.Ce module déduit quelle vulnérabilité est susceptible d’être exploitée ou est exploitée, puisinterroge l’ontologie pour trouver de nouveaux chemins d’attaque possibles menant à l’objectifde l’attaquant. Cela lance alors le processus d’enrichissement du graphe d’attaque avec denouveaux chemins.Cette contribution est validée grâce à un scénario de cas d’usage concernant une ville intelligente.Le but de l’attaque est de causer des dommages physiques sur le système de transportspublics. Cet objectif est réalisable, car un attaquant obtient des privilèges d’administrateurpermettant la modification d’informations sensibles en exploitant la vulnérabilité BlueKeep.L’exploitation de la vulnérabilité active la déduction ontologique d’un autre impact de la vulnérabilitéconstituant un autre chemin d’attaque. Ce travail montre que l’adversaire pourraitatteindre l’objectif d’attaque plus rapidement en empruntant cette voie. Cette approche permet d’anticiper les chemins d’attaque qui n’étaient pas connus lors de la génération du graphe d’attaque proactif.Le deuxième objectif de recherche se concentre sur la sélection automatique des contremesuresde cybersécurité grâce à la correspondance de graphes de connaissance. Cette contributionconsiste à faire correspondre le graphe de connaissances de l’ontologie des vulnérabilitésavec un graphe de connaissances de contre-mesures pour en déduire des contre-mesurespotentielles contre les vulnérabilités du système. Cette approche est évaluée à l’aide de lamétrique F1 Score permettant d’évaluer si les contre-mesures sélectionnées sont correctes.Le troisième objectif de recherche consiste à générer automatiquement des playbooks optimauxde réponse aux incidents. Cette contribution se concentre sur la génération d’unplaybook optimal pour chaque vulnérabilité identifiée dans le système, en se basant sur lescontre-mesures sélectionnées dans la deuxième contribution. En faisant correspondre lescontre-mesures sélectionnées avec un framework de réponse aux incidents, cette solution obtientautomatiquement les actions de réponse aux incidents candidates pour la générationdu playbook. L’outil élague les actions de réponse aux incidents en fonction des exigencesd’exploitation des vulnérabilités, des outils de sécurité du système et des contraintes del’organisation.Ensuite, toutes les combinaisons d’actions sont générées en tenant compte de contraintestelles que le nombre minimum d’actions dans un playbook. Un algorithme d’optimisationaide à sélectionner le playbook optimal en effectuant un compromis entre trois objectifsd’optimisation définis. Cette contribution est validée pour un système illustratif, démontrantcomment le playbook optimal généré est logiquement efficace. La performance temporelledu processus est évaluée pour le playbook optimal généré pour 40 vulnérabilités. L’efficacitéde l’algorithme d’optimisation est également évaluée à l’aide d’une métrique de l’écart enpourcentage entre le nombre de playbooks générés avant et après l’application de l’algorithmed’optimisation sur les playbooks générés pour les 40 vulnérabilités.Le quatrième objectif de recherche consiste à générer un graphe attaque-défense en tempsréel. La contribution se concentre sur l’instanciation de l’action de réponse aux incidents d’unplaybook généré sur le graphe d’attaque lorsqu’une alerte générée correspond à un noeud dugraphe d’attaque. La solution est dééployée sur un poste de travail dans une infrastructureindustrielle virtuelle. La configuration permet à un routeur d’envoyer du trafic entre le réseaucible et le réseau dans leque
Une étude microscopique des mécanismes auditifs de la perception du langage oral
No full textOur ability to perceive and make sense of speech sounds reaching our eardrum relies on specific acoustic cues embedded in these sounds. During comprehension, our auditory system extracts these cues and combines them to decode the phonemes uttered by our interlocutor.Through a series of psychophysical studies, we sought to characterize acoustic cues and understand the mechanisms involved in their processing. To achieve this, we adopted a microscopic approach to auditory perception using the reverse correlation method, implemented as an open-access toolbox. We demonstrated that this method could be used to explore auditory processes ranging from low-level (pure tone perception in noise) to high-level (speech rate normalization in word segmentation). We then applied it to identifying the acoustic cues involved in the perception of French plosive consonants.This report presents the findings of these studies and the questions they raise about whether a comprehensive mapping of acoustic cues is even achievable. Finally, we discuss the implications of these results for our understanding of the cognitive mechanisms underlying speech comprehension.Notre capacité à percevoir et à donner un sens aux sons de parole qui atteignent notre tympan repose sur certaines informations très spécifiques contenues dans ces sons, les indices acoustiques. Lors de la compréhension, notre système auditif extrait ces indices et les combine afin d’identifier les phonèmes prononcés par notre interlocuteur.À travers une série d’études psychophysiques, nous avons cherché à caractériser ces indices et à comprendre les mécanismes permettant leur traitement. Pour cela, nous avons adopté une approche microscopique de la perception auditive au moyen de la méthode de corrélation inverse, implémentée sous la forme d’une toolbox open-access. Nous avons démontré que cette méthode pouvait être employée pour explorer des processus auditifs depuis le plus bas niveau (perception de ton pur dans le bruit) jusqu’au plus haut niveau (normalisation pour le débit de parole dans la segmentation de mots). Nous l’avons ensuite appliquée à l’identification des indices acoustiques impliqués dans la compréhension des consonnes plosives en français.Ce rapport présente la somme de ces travaux, mais également les questionnements qu’ils soulèvent quant à la possibilité d’établir une cartographie exhaustive des indices acoustiques. Enfin, nous examinons ce que ces résultats révèlent des processus cognitifs permettant la compréhension du langage ora