PHD Thesis

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 63
  • Item
    Etude théorique de la structure et la stabilité de quelques cations silyles
    (2012-07-20) BADIS Zakaria
    À vous, qui avez prêté votre esprit, votre temps et votre science à l’examen de cette oeuvre, je dois plus qu’un simple remerciement : je vous dois une reconnaissance empreinte de respect profond et de gratitude sincère. Que Madame la Professeure Hezil Naouel, qui a bien voulu présider ce jury, reçoive ici l’expression de ma haute estime. Par son regard éclairé et l’attention bienveillante qu’elle a portée à ce travail, elle a élevé le débat et honoré ma recherche. À Monsieur le Maître de Conférences Aichi Mohammed, je rends un hommage tout particulier. En acceptant la charge exigeante de rapporteur, il a su, par ses remarques pénétrantes et ses critiques constructives, faire jaillir la clarté là où l’ombre menaçait encore. Je me tourne avec gratitude vers Madame la Professeure Messai Amel, dont la présence savante et les interventions mesurées ont conféré à cette soutenance un souffle académique salutaire. Mes remerciements s’adressent également à Monsieur le Professeur Messaoudi Abdelatif, dont l’engagement et l’analyse rigoureuse ont enrichi la réflexion et éclairé plusieurs aspects de ce travail. Je salue aussi Madame la Maître de Conférences A Amraoui Nour El Yakine, dont le regard attentif et les commentaires judicieux ont apporté une contribution précieuse à l’approfondissement de cette recherche. Enfin, je n’oublie pas Madame la Professeure Hafied Meriem, dont la présence au sein de ce jury, en qualité d’invitée, fut bien plus qu’un honneur : ce fut un encouragement discret mais profondément ressenti. À vous tous, mes juges éclairés, je dis merci — non point un merci ordinaire, mais celui qu’un esprit nourri d’efforts et d’espérance adresse à ceux qui, par leur science et leur humanité, lui ont permis de franchir un seuil.
  • Item
    Synthesis, structural, electrochemical and tribological characterization of nanostructured compound based on titanium (Ti-Ni) for biomedical applications
    (2025) Bouchareb Nabila
    Medical implants are essential for improving the quality of life of people who suffer, especially in the orthopedic field. Therefore, the need for biomaterials has increased exponentially as a result of the necessity for replacing or repairing damaged parts of the human body to regain the missing shape or functionality of biological tissue. To achieve the long-term performance of these implants, they must have distinct mechanical, tribological, and electrochemical properties. In this context, this study aims to examine the effect of milling times on the mechanical, tribological, and electrochemical properties of Ti50-Ni50 (or Nitinol), which is one of the most attractive materials in the medical field for orthopedic implants due to its unique properties. Ti50-Ni50 alloys were synthesized using high-energy ball milling under different milling times (2, 6, 12, and 18 h). The size, shape, and uniform chemical composition of the powder particles were examined using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The alloyed particles' structural characteristics were determined through the use of X-ray diffraction (XRD). Mechanical properties were assessed using hardness tests, while tribological behavior was examined using a ball-on-plate tribometer operating in Ringer's Solution under various applied load of 2, 10, and 20 N. The electrochemical properties were characterized by open-circuit potential (OCP) measurement, potentiodynamic polarization (PD), and the Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) technique. To simulate typical biological conditions, Hank's solution at pH = 7.4 and T = 37 °C were used as the electrolyte. The results revealed that the milling process influences the particle size and shape of powders, where the proportion of fine particles increased with increasing grinding times from 2 h to 18 h due to severe deformation and fracturing. This improvement in particle refinement contributed to enhanced mechanical attributes, wear resistance, and corrosion resistance, making the material useful for bone implants.
  • Item
    Improving the effectiveness of clay minerals for the removal of heavy metals
    (2025) Rim Imen
    The discharge of heavy metals into the environment represents a significant threat to ecosystems and human health. Among the available strategies, adsorption is widely considered to be the most promising due to its clarity, affordability, and high efficiency in eliminating metal ions, even in small amounts. The objective of this thesis is to enhance the adsorbent capacity of kaolin-type (from Guelma, east of Algeria) clays through chemical means, with the subsequent intention of utilizing these materials to remove heavy metals from an aqueous phase. The initial modification entailed the use of diphenylamine to synthesize DPA-Kaolin, with the objective of efficiently removing lead (II) and copper (II) from aqueous solutions. The subsequent modification involved the modification of kaolin with surfactants (SLS, SDBS, and their mixture), with the aim of efficiently removing mercury (II) from aqueous solutions. The characterization of the samples was conducted through a range of analytical methodologies, encompassing X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) to ascertain their structural composition. In addition, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis were employed to determine their morphological characteristics. The findings showed an increase in the BET specific surface area of kaolin by nearly 25% (from 66.69 m².g−1 to 71.35 m².g−1) after DPA modification, and this increase demonstrated significantly greater maximum adsorption capacities for Pb(II) and Cu(II) on DPA-kaolin than on Nat-kaolin, with values of 151 μmol.g-1 and 134 μmol.g-1, respectively, suggesting an enhanced adsorption capacity, which confirmed the successful modification of kaolin using DPA. Conversely, the specific surface area of kaolin increased significantly with the addition of surfactants, reaching 38.3%, 31.9%, and 17.5% for K-SLS, K-SDBS, and K-M, respectively. This finding indicates that the mercury adsorption capacity of kaolin modified with anionic surfactant SLS surpasses that of kaolin modified with a mixture of surfactants (SLS+SDBS) and finally kaolin modified with anionic surfactant SDBS. The corresponding values for mercury adsorption capacity were determined to be 17.77mg.g-1, 15.77mg.g-1, and 13.45 mg.g1, respectively.
  • Item
    Contribution to the Specification and Formal Analysis of Cyber-Physical Systems: Application to Industry 4.0
    (2025-05-25) Ayoub BOUHEROUM
    Cyber-Physical Systems (CPS) operate across different spatial and temporal scales and exhibit complex, context-dependent behaviors. The intricate nature of CPS poses significant conceptual and technical challenges, as understanding and managing such systems often exceed individual capacities. To address these challenges, advancements in modeling languages, formal methods, and tools are essential, alongside interdisciplinary collaboration among domain experts, formal methods researchers, and tool developers. This thesis proposes a multi-phase and iterative approach for designing, defining, and analyzing the dynamic and secure behavior of CPS, addressing the gap between theoretical formal methods and their practical application in CPS development. First, adhering to the principles of ISO/IEC/IEEE 42010:2021 for architectural descriptions, we develop a metamodel that facilitates effective communication among stakeholders by employing architectural views and viewpoints. This approach ensures consistency and fosters a shared understanding of the system architecture. Second, to address the limitations of existing formalisms, we introduce CA-BRS, a novel model that combines Bigraphical Reactive Systems (BRS) and Control Agents. CA-BRS distinguishes between the virtual, physical, and cyber levels of CPS, using abstract agents and bigraphs to specify these dimensions. It also incorporates Controlled Reaction Rules to represent both physical and cyber evolutions while considering material constraints. To analyze CPS behavior, we define a formal computational model, the Guided Transition System (GTS), which captures and evaluates emergent properties such as security and safety. IThird, in the design phase of CPS, we establish mapping rules to define the behavioral semantics of CA-BRS using BPMN activity diagrams. This enables the detection of functional inconsistencies, such as deadlocks, infinite loops, or multiple terminations, during model execution. Additionally, we extend CA-BRS to address security requirements, ensuring data confidentiality and integrity by preventing unauthorized access and modifications in distributed CPS. Finally, we demonstrate the practicality of our approach through a case study on Medical-CPS and Industry 4.0 (I4.0-CPS), focusing on network routing (Access Control Lists) and data confidentiality in Electronic Health Records. This highlights the balance between theoretical insights and practical considerations in addressing the physical, cyber, and safety dimensions of CPS.
  • Item
    Elaboration et caractérisation de revêtements à base de nitrure de titane et de zirconium par pulvérisation magnétron
    (2022) Faiza SALHI
    Afin d'améliorer les performances des pièces mécaniques soumises à des applications agressives, plusieurs investigations dans le domaine des revêtements sont constamment menées. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés au développement des revêtements durs. Une étude sur les propriétés physico-chimiques, mécaniques et tribologiques de revêtements nanocristallins à base de nitrures de titane obtenus sur des substrats en acier XC100 par le procédé de pulvérisation magnétron sous atmosphère réactive a été réalisée. L’objectif de notre travail est de démonter la possibilité d'améliorer les propriétés mécaniques et le comportement tribologique de système TiN par l'addition de Zr selon une étude expérimentale. L’intérêt d'étudier ces revêtements est principalement lié aux propriétés antiusure du système TiN. De plus, Zr est élément d’addition important permettant le durcissement des alliages métalliques. Par conséquent, l'association des cet élément peut donner la naissance à un nouveau revêtement TiZrN présent des meilleures propriétés tribomécanique et hydrophobiques. Les résultats obtenus montrent une corrélation entre les propriétés microstructurales et tribo-mécaniques des revêtements de TiZrN sous l’influence de la concentration de Zr est confirmé par la variation des propriétés mécaniques en améliorant la résistance à l’usure.
  • Item
    Learning a multi-criteria decision model for cost and performance optimization in the Cloud
    (2024) Youcef BEZZA
    Cloud computing has emerged as a transformative force in modern computing, offering ubiquitous access to on-demand services that cater to diverse client needs. As this paradigm continues to permeate everyday life, the optimization of cloud provider characteristics has become paramount. Combinatorial optimization, drawing upon discrete mathematics and computer science techniques, serves as a vital mechanism to address real-life challenges in this domain. However, the proliferation of numerous cloud providers, coupled with a myriad of selection criteria, has rendered decisionmaking increasingly complex.With the growing array of cloud providers, it becomes increasingly important to optimize the performance of these services to effectively meet the demands of users and enterprises alike. This thesis presents novel methodologies aimed at enhancing cost-efficiency and performance within cloud computing environments, harnessing sophisticated multicriteria decision support systems. Indeed, we introduce two distinct contributions to address the challenges associated with performance optimization. The first contribution of this thesis addresses the pressing need for robust decision-making frameworks in cloud service selection. By proposing a multicriteria decision support system model, we introduce a novel approach that integrates a modified neural network architecture with two hidden layers. In this model, the first layer employs the ELECTRE technique to assess cloud services based on multiple criteria, while the second layer utilizes a modified Tabu search algorithm, leveraging a weighted sum approach for efficient decision-making. Notably, the input for our modified neural network is cloud performance, allowing stakeholders to navigate the complex trade-offs between cost and performance effectively. Through this contribution, we aim to provide decision-makers with a comprehensive framework to optimize costs and performances in cloud computing, thus enhancing the overall efficiency and effectiveness of cloud service selection processes. Building upon this foundation, the second contribution of this thesis introduces a pioneering approach termed Multi-Objective Optimization Approach for Cloud Services Finding (MOOA-CSF). By harnessing supervised learning and multicriteria decision techniques, MOOA-CSF aims to optimize both price and performance in cloud computing environments. Through the utilization of an artificial neural network (ANN) to classify cloud services based on their features, coupled with the application of the ELECTRE method to order these services, MOOA-CSF offers a systematic framework to identify optimal cloud solutions tailored to the specific needs of clients and systems. Furthermore, by incorporating a modified genetic algorithm to generate hybrid cloud services, MOOA-CSF extends the boundaries of traditional optimization techniques, offering innovative solutions to complex optimization problems in cloud computing. Through rigorous evaluation using diverse scenarios, simulation results demonstrate the efficiency and effectiveness of our approach, underscoring its potential to enhance cloud computing performance optimization in real-world settings significantly.
  • Item
    SYNTHESE ET CARACTERISATION DE NOUVEAUX COMPOSES A BASE D’AMINES ET D’ACIDES AMINES
    (2024) Mme HAFIDI Radia
    Dans ce travail on a pu synthétiser sept bases de schiff d’où deux parmi ces bases de schiff sont utilisées comme des ligands pour une complexation avec deux sels métaliques ( le cuivre et le zinc ). Notre départ était avec des réactifs aminés et acides aminés avec lesquels ils subissent une simple réaction de condensation avec de la formaline et avec de l’acetyacetone pour les ligands à base des acides aminés utilisés pour nos deux complexes Ces nouveaux composés ont été synthétisés et caractérisés par spectroscopies FTIR, RMN 1H et 13C. La structure cristalline du complexe de cuivre(II) a été étudiée par diffraction des rayons X (XRD), FTIR, analyse de la surface Hirshfeld et analyse électrochimique. Le composé se cristallise dans le système orthorhombique avec le groupe d'espace non-centrosymétrique P212121. L'analyse Hirshfeld a révélé la présence de liaisons hydrogène O∙∙∙H et CH∙∙∙HC, ainsi que des interactions faibles CH ∙∙∙π dans l'arrangement cristallin. Les graphiques des empreintes digitales ont montré la prédominance d'interactions H•••H (69,9%) et H•••O/O•••H (12,8%) dans la structure cristalline du complexe. Pour obtenir plus d'informations, des calculs de DFT/6-311++g(d, p) ont été réalisés en évaluant les performances de trois fonctionnelles d'échange-corrélation : M06-2X, B3LYP-CAM et CAM-B3LYPD3BJ. Ces calculs visaient à prédire les longueurs des liaisons à la fois covalentes et non covalentes au sein du complexe métallique étudié. Des informations supplémentaires ont été obtenues grâce à plusieurs calculs, y compris les orbitales atomiques naturelles (NAO), les orbitales de liaison naturelles (NBO) et l'analyse de la théorie quantique des atomes dans les molécules (QTAIM).
  • Item
    Représentation des Connaissances dans l’Internet des Objets : Modélisation Sémantique et Raisonnement
    (2024-07-01) Fatima Zahra AMARA
    La croissance rapide de l’Internet des Objets est alimentée par la prolifération de l’Internet et des technologies intelligentes, conduisant à une transformation majeure dans divers secteurs, y compris l’industrie 4.0. Au cœur de cette évolution, le Système Cyber-Physique joue un rôle crucial en permettant une surveillance autonome et la transmission d’informations via Internet. Cependant, la diversité des appareils de l’Internet des Objets et la variété des données générées posent des défis complexes en termes d’interopérabilité, de complexité et d’hétérogénéité. L’émergence de l’Internet des Objets devient cruciale pour la vision de l’Industrie 4.0, nécessitant une communication intelligente entre les humains et les machines, ainsi qu’entre les machines elle mêmes. Pour surmonter les défis liés à la diversité des appareils et des données, l’interopérabilité sémantique est identifiée comme une solution essentielle. Alors que les technologies du Web sémantique, y compris le Web sémantique des objets, sont explorées pour relever ces défis, des limites demeurent, en particulier en ce qui concerne l’application en temps réel du Web sémantique des objets. Pour fournir des éléments de réponse à cette problématique nous proposons un framework innovant centré autour de la sémantique en temps réel. Le framework proposé couvre plusieurs contributions significatives telles que le développement d’une ontologie nommée ”I4.0-Onto”, l’annotation sémantique en temps réel des données, et la mise en œuvre de moteurs de requête et de raisonnement, ainsi que la publication des données sous forme de données liées. Ces avancées, issues du domaine du Web sémantique, offrent des perspectives prometteuses pour l’automatisation, la personnalisation, la récupération d’informations et la réutilisation des données dans le contexte dynamique de l’Internet des Objets et de l’industrie 4.0. Dans cette thèse, l’ontologie ”I4.0-Onto” sert de base structurée, facilitant la représentation et la compréhension de divers appareils de l’Internet des Objets et de leurs données en temps réel. l’annotation sémantique en temps réel des données améliore l’interopérabilité de l’information, permettant une prise de décision en temps opportun dans des environnements industriels dynamiques. De plus, la mise en place de moteurs de requête et de raisonnement assure une utilisation efficace de la sémantique en temps réel. Cela aide non seulement à la surveillance autonome, mais améliore également la réactivité globale des systèmes de l’Internet des Objets.
  • Item
    Etude théorique des propriétés optiques linéaires et non linéaires des matéraux à base de bi-TTF
    (2024-06-25) Kamli dalila
    Dans ce travail, basé sur le bis(tétrathiafulvalényldithio)-germane (bis-TTF-Ge), 37 composés (notés T0-T36) sont conçus en introduisant des groupes donneurs et accepteurs à différentes positions de substitution. Les structures électroniques à l'état fondamental, les indices de réactivité, les transitions électroniques, les propriétés de transfert de charge (charge, distance et moment dipolaire), la diffusion hyper-Rayleigh et les rapports de dépolarisation (statiques et dynamiques) de ces composés sont entièrement étudiés par la théorie DFT et TD-DFT. Les calculs quantiques ont été effectués au niveau CAM-B3LYP/6311g(d,p) et à l'aide de l'approche de la somme des états (SOS) dans les cas statique et dynamique. La dureté chimique (η) des deux bis-TTF-Ge substitués à la position b a une valeur plus faible que ceux ayant le même substituant aux positions d, e, a et c. Dans les régimes statique et dynamique, les études montrent que les bis-TTF-Ge substitués avec des groupes donneurs ou accepteurs ont une première hyperpolarisabilité plus élevée que T0. Notre travail prédit que l'introduction du groupe substituant à la position b peut augmenter les valeurs d'hyperpolarisabilité plus que dans les autres positions, et les groupes accepteurs NO 2 , NO et COCN conduisent aux valeurs les plus élevées. Par exemple, la valeur 𝛽 𝐻𝑅𝑆 =1064 de T25 est environ 145 fois plus grande que celle de T0 et environ 11 fois plus grande que celle dans le régime statique. De manière intéressante, la valeur 𝛽 𝐻𝑅𝑆 =1064 du bis-TTF-Ge substitué avec le groupe NO2 augmente avec le nombre de NO2 dans le fragment TTF. L'origine non linéaire des propriétés optiques (NLO) élevées des bis-TTF-Ge substitués avec NO2, NO et COCN est attribuée au transfert de charge du TTF vers le groupe accepteur dans le deuxième fragment TTF (indice de recouvrement Sr = 0). Les bis-TTF-Ge étudiés substitués avec des composés NO2 présentent la possibilité d'être d'excellents matériaux NLO de second ordre.
  • Item
    Synthèse, caractérisation et étude théorique des dérivés ferrocéniques à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité DFT et leurs effets d’interactions avec l’ADN
    (2024-07-03) YAHIAOUI Asma
    Grâce à l'utilisation de la voltammétrie cyclique, l'interaction entre divers dérivés du ferrocène et l'acide désoxyribonucléique (ADN) double brin a été examinée en profondeur dans une solution. Pour valider les résultats de la voltammétrie cyclique, la spectroscopie électronique a été réalisée dans des conditions identiques. En analysant le changement de potentiel de pic anodique et la réduction du courant de pic anodique, des informations cruciales concernant le mode d'interaction, des adduits (dérivés ferrocéniques-ADN) ont été déterminées. De plus, la spectroscopie électronique a été utilisée pour calculer les constantes de liaison et l’énergie libre de liaison, donnant des résultats qui correspondent à ceux obtenus par voltammétrie cyclique. Pour examiner plus en détail l'interaction, l'amarrage moléculaire a été réalisé à l'aide du logiciel AutoDock 4.2.6. Avant l'amarrage, les structures des dérivés ferrocènes ont été optimisées à l'aide du logiciel Gaussian 09 et enregistrées au format PDB. Pour répondre aux exigences du logiciel AutoDock, les ligands ont été convertis au format PDBQT à l'aide du logiciel OpenBabel 2.3.0. Les paramètres d'interaction dérivés de l'amarrage moléculaire s'alignent étroitement sur les résultats expérimentaux. En appliquant l'équation de Randles-Sevcik, les coefficients de diffusion des formes non liées et liées à l'ADN ont été déterminés. Fait intéressant, le calcul a révélé que les coefficients de diffusion des adduits sont inférieurs à ceux des composés non liés. De plus, les données électrochimiques ont montré que tous les dérivés du ferrocène étudiés sont situés dans le petit sillon de l'ADN. Le potentiel de pic anodique présentait un décalage négatif et la taille du site de liaison pour les adduits dérivés de ferrocène-ADN s'est avérée relativement petite. Ces observations suggèrent fortement la présence d'une interaction électrostatique entre les dérivés du ferrocène et l'ADN.