Dissertations / Theses on the topic 'Théorie des nombres'

Cette these presente des solutions algorithmiques a quelques problemes de theorie des nombres. Les trois sujets abordes sont le calcul des revetements de la sphere moins trois points, la factorisation d'entiers et le calcul de la cardinalite des courbes elliptiques sur un corps fini de caracteristique quelconque

L'unicite de l'ecriture d'un entier, en base g, avec, pour chiffres, les elements d'un ensemble fini d'entiers naturels, peut se traduire par des contraintes sur les matrices des chemins d'un g-automate fini. En associant ces automates a des operateurs polynomiaux lies a la fonction generatrice du probleme, on en deduit, en faisant croitre la longueur des chemins, un critere polynomial permettant de decider de l'unicite ou de la non-unicite de l'ecriture pour tous les entiers lorsqu'elle existe

La première partie de cette thèse traite d'un problème de coloration dans les groupes finis. Pour une équation “régulière”, nous nous intéressons aux nombres de solutions différemment colorées. Nous montrons qu'il existe des combinaisons linéaires entre ces nombres de solutions, qui ne dépendent que des cardinaux des classes de couleurs et pas de leur répartition.
La seconde partie de cette thèse se place dans le contexte de la théorie additive des nombres. Nous développons une nouvelle approche de la méthode isopérimétrique de Y. ould Hamidoune, qui nous permet, entre autres, de donner une nouvelle démonstration du théorème de Kneser, outil majeur en théorie additive des nombres. Nous donnons une autre application de cette nouvelle approche à la détermination de nouvelles valeurs de taille minimale d'une somme de deux ensembles de tailles fixées, dans des groupes non abéliens. Ces nouvelles valeurs répondent par la négative à une question de la littérature.

Ce travail est constitué de trois parties indépendantes qui illustrent de diverses façons l'apport des ordinateurs à la théorie des nombres. Dans la première partie on résoud pour tout H entré non nul le problème suivant : construire l'intervalle I du tore r/z, le plus court possible, dont les H premiers multiples recouvrent le tore. La longueur de cet intervalle est donnée par une formule simple dépendant de la classe dans le modulo 3. La deuxième et la troisième partie présentent des estimations effectives de fonctions arithmétiques liées aux diviseurs des entrées.

La première partie de cette thèse traite d'un problème de coloration dans les groupes finis. Pour une équation ``régulière'', nous nous intéressons aux nombres de solutions différemment colorées. Nous montrons qu'il existe des combinaisons linéaires entre ces nombres de solutions, qui ne dépendent que des cardinaux des classes de couleurs et pas de leur répartition. La seconde partie de cette thèse se place dans le contexte de la théorie additive des nombres. Nous développons une nouvelle approche de la méthode isopérimétrique de Y. Ould Hamidoune, qui nous permet, entre autres, de donner une nouvelle démonstration du théorème de Kneser, outil majeur en théorie additive des nombres. Nous donnons une autre application de cette nouvelle approche à la détermination de nouvelles valeurs de taille minimale d'une somme de deux ensembles de tailles fixées, dans des groupes non abéliens. Ces nouvelles valeurs répondent par la négative à une question de la littérature.

Cette thèse étudie, du point de vue de la théorie d'Iwasawa cyclotomique, certains motifs d'Artin non-critiques (au sens de Deligne), et en particulier, ceux attachés à une forme modulaire classique de poids un et p-régulière. Nous définissons dans un premier temps un groupe de Selmer, dont on montre qu'il est de torsion sur l'algèbre d'Iwasawa correspondante. On calcule ensuite le terme constant de sa série caractéristique en termes de logarithmes p-adiques d'unités globales, sous de faibles hypothèses. On met aussi en évidence l'existence d'un phénomène de "zéros triviaux" à la Mazur-Tate-Teitelbaum. Dans un deuxième temps, on construit une fonction L p-adique par déformation en utilisant la théorie des familles de Hida. Pour finir, on formule une Conjecture Principale d'Iwasawa pour de tels motifs d'Artin. On montre qu'elle découle de la Conjecture Principale d'Iwasawa pour les formes modulaires ordinaires de poids supérieur ou égal à 2, et on en montre inconditionnellement une divisibilité
This thesis studies from the viewpoint of cyclotomic Iwasawa theory certain non-critical Artin motives (in the sense of Deligne), and in particular those attached to classical weight one modular forms that are regular at p. Firstly we define a Selmer group, and show that it is torsion on the corresponding Iwasawa algebra. We then compute the constant term of its caracteristic series in terms of p-adic logarithms of global units, under some mild assumptions. We also highlight a phenomenon of trivial zeros à la Mazur-Tate-Teitelbaum. Secondly we construct a p-adic L-function by deformation by means of Hida theory. Finally we formulate a Iwasawa Main Conjecture for such Artin motives. We show that it follows from the Iwasawa Main Conjecture for ordinary modular forms of weight greater than or equal to 2, and we inconditionally prove one divisibility of our Conjecture

Dans cette thése, on étudie le lambda invariant d'Iwasawa λp(K) lorsque p est un nombre premier impair et K un corps de nombres abélien sur Q. Dans un premier temps on se limite au cas où K est un corps quadratique imaginaire. Rappelons le résultat de K. Horie : pour p un nombre premier fixé, il existe une infinité de corps quadratiques imaginaires tels que λp(K) = 0 ; et une conjecture de R. Greenberg : λp(K) n'est pas borné lorsque K parcourt l'ensemble des corps quadratiques imaginaires et p parcourt l'ensemble des nombres premiers. On énonce dans cette thése un critère permettant de déterminer si λp(K) = 1 lorsque p est un nombre premier impair fixé et K un corps quadratique imaginaire dans lequel p est totalement décomposé. Ce critère est obtenu à partir de l'étude fine d'un théorème de R. Gold. Dans un second temps, par analogie avec des résultats existants dans les corps de fonctions, on conjecture l'existence d'une borne C(p) dépendant de p telle que pour tout corps de nombres abélien K on ait λp(K) ≤ C(p)dKlog(dK) où dK est le discriminant absolu de K. On étudie l'optimalité de cette majoration et ses liens avec d'autres conjectures
This PhD report deals with the study of the Iwasawa lambda invariant λp(K) when p is an odd prime and K is an abelian number field over Q. At first, only the case where K is an imaginary quadratic field is considered. Let's remind us K. Horie's result : for a fixed prime number p, there are infinitely many imagi-nary quadratic fields K such that λp(K) = 0 ; and R. Greenberg's conjecture : λp(K) is not bounded when K runs over the set of imaginary quadratic fields and p runs over the set of prime numbers. In this PhD report, a criterion is given to determine if λp(K) = 1 when p is a fixed odd prime and K is an imaginary quadratic field in which p splits. This result is obtained via a fine study of a theorem of R. Gold. Then, in an other chapter, by analogy with results in function fields, a conjecture is formulated on the existence of a constant C(p) depending on p such that for every abelian number field K we would have λp(K) ≤ C(p)dKlog(dK) where dK is the absolute discriminant of the field K. The optimality of such a bound is studied, as well as how it is related to other conjectures

Cette thèse présente une formalisation des nombres algébriques et de leur théorie. Elle apporte deux nouvelles contributions importantes à la formalisation de résultats mathématiques dans des assistants à la preuve, ici Coq : la construction intuitionniste des nombres algébriques réels et la preuve qu'ils constituent un corps réel clos, ainsi que la programmation et la certification de procédures d'élimination des quantificateurs pour les théories des corps algébriquement clos et des corps réels clos. Pour atteindre ces résultats, nous avons apporté des contributions aux outils et aux méthodologies de preuves et de formalisation des mathématiques en Coq. En particulier, nous fournissons pour Coq/SSReflect un cadre pour travailler avec des types quotients. Nous fournissons une bibliothèque complète sur les structures algébriques de nombres ordonnés et normés. Nous avons réalisé une courte implémentation des réels de Cauchy accompagnée de tactiques pour effectuer facilement des raisonnements comportant des affirmations de la forme "soit n un entier suffisamment grand", couramment utilisés dans les preuves mathématiques sur papier. Nous avons également développé une petite bibliothèque d'analyse de base sur les polynômes à coefficients dans un corps réel clos. Une grande partie de nos résultats s'intègrent dans la formalisation de la preuve du théorème de Feit-Thompson et ont aussi pour objectif d'aider à certifier des procédures plus efficace d'élimination des quantificateurs sur les réels.

De 1767 a 1777, Lagrange s'est intéressé à la théorie des nombres. Lecteur assidu de ses prédécesseurs, il a enrichi les travaux de Fermat et Euler. On peut ainsi porter à son actif: la résolution complète du problème de Pell-Fermat, celle des équations indéterminées du second degré à deux inconnues. La première démonstration du théorème des quatre carrés et du théorème de Wilson, et, surtout, dans les recherches d'arithmétique, les premiers pas vers la théorie moderne des formes quadratiques.

Ce travail vise à découvrir et à développer des liens entre trois domaines mathématiques liés mais distincts : la combinatoire des mots, la théorie des nombres et la géométrie discrète. Du point de vue de la combinatoire des mots, nous étudions les mots finis et infinis et les morphismes, qui agissent comme des fonctions sur les mots. Les substitutions sont des morphismes qui satisfaisant certaines propriétés supplémentaires. Nous nous concentrons sur les mots sturmiens, les mots d’Arnoux-Rauzy et sur les morphismes sturmiens. Nous fournissons une formule pour déterminer l’exposant critique et l’exposant critique asymptotique de mots d’Arnoux–Rauzy réguliers. À l’aide de cette formule, il est possible de prouver que l’exposant critique minimal et l’exposant critique asymptotique minimal parmi les mots d’Arnoux–Rauzy réguliers d-aires sont atteints par le mot de d-bonacci. Nous introduisons une représentation fidèle du monoïde spécial de Sturm par des matrices 3 × 3 avec des entrées entières positives (y compris 0) qui ont une matrice d’incidence correspondante dans le coin supérieur gauche. À l’aide de cette représentation, nous abordons la question des racines carrées des points fixes des morphismes dans le monoïde spécial de Sturm. En ce qui concerne la théorie des nombres, nous étudions les numérations de position pour les nombres entiers positifs et négatifs: nous définissons un analogue de la notation du complément à deux pour Z en nous basant sur l’algorithme du complément à deux basé sur la séquence des nombres de Fibonacci. Nous l’appelons la numération du complément de Fibonacci pour Z et nous démontrons ses propriétés en ce qui concerne l’addition. Nous retrouvons la numération du complément de Fibonacci dans un autre contexte de systèmes de numération qui décrivent des points fixes et périodiques de substitutions. Nous appelons ces systèmes de numération systèmes de numération de Dumont-Thomas pour Z, nous montrons qu’ils sont caractérisés par un ordre total particulier et qu’ils peuvent être naturellement étendus à Zd, d ≥ 1. La géométrie discrète est présente sous la forme de pavages de Wang. En utilisant le système de numération du complément de Fibonacci étendu à Z2, nous caractérisons un pavage particulier du plan comme une séquence automatique
This work aims to discover and develop links between three related but distinct mathematical domains: combinatorics on words, number theory and discrete geometry. From the point of view of combinatorics on words, we study finite and infinite words and morphisms, which act as maps on words. Substitutions are morphisms satisfying some additional properties. Namely, we focus on Sturmian and Arnoux–Rauzy words and on Sturmian morphisms. We provide a formula to determine both critical and asymptotic critical exponent of regular Arnoux–Rauzy words. With the help of this formula, we prove that the minimal critical and minimal asymptotic critical exponent among regular d-ary Arnoux–Rauzy words is attained by the d-bonacci word. We introduce a faithful representation of the special Sturmian monoid by 3×3 matrices with nonnegative integer entries, which enables us to tackle the question of the square roots of fixed points of morphisms in the special Sturmian monoid. As for the number theory, we study positional numeration systems for both nonnegative and negative integers: we define an analogue of the two’s complement notation for Z based on the sequence of Fibonacci numbers. We call it the Fibonacci complement numeration system and we study its properties with respect to addition. We recover this positional numeration system in another context of numeration systems which describe fixed and periodic points of substitutions as automatic sequences. We call these numeration systems Dumont– Thomas numeration systems for Z, we show that they are characterized by a particular total order and they extend naturally to Zd, d ≥ 1. The discrete geometry is present in the form of Wang tilings. Using the Fibonacci complement numeration system extended to Z2, we characterize a particular tiling of the plane as an automatic sequence

Les nombres de Tamagawa des courbes elliptiques apparaissent dans la formulation de la conjecture de Birch et Swinnerton-Dyer comme certains facteurs locaux. Bloch et Kato (1990) ont trouvé une vaste généralisation de cette définition classique en termes de la théorie de Hodge p-adique. Ils ont associé un nombre de Tamagawa Tam(T) à tout réseau T de représentations p-adiques de de Rham au sens de J.-M. Fontaine. Ces nombres interviennent dans les conjectures de Bloch et Kato sur les valeurs spéciales des fonctions L des motifs.J.-M. Fontaine et B.Perrin-Riou ont formulé une conjecture reliant Tam(T) et le nombre de Tamagawa Tam(T*}(1)) de la représentation duale. Cette conjecture est connue pour les représentations cristallines ce qui permet de calculer explicitement les nombres de Tamagawa des représentations cristallines dont les poids de Hodge-Tate sont tous positifs. En revanche, dans la plupart des autres cas, nous n'avons pas de méthode de calcul explicite. Cette thèse a pour but de donner un encadrement des nombres de Tamagawa des représentations absolument cristallines le long de la tour cyclotomique sans hypothèses supplémentaires sur les poids de Hodge-Tate. Le premier chapitre de cette thèse est dédié à des rappels sur la théorie de Hodge p-adique, la classification de Fontaine des représentations p-adique de corps locaux via la théorie des (phi, Gamma)-modules, sur la cohomologie galoisienne, sur les modules de Wach ou sur la cohomologie d'Iwasawa. Le second chapitre est dédié à l'exponentielle de Bloch and Kato. Seront rappelées sa définition et sa construction de l'exponentielle de Bloch and Kato en termes de (phi, Gamma)-modules faite par D.Benois. Cette dernière construction permet de généraliser deux résultats de D.Benois et L.Berger qui relient l'exponentielle aux modules de Wach et qui permet de décrire des objets qui apparaissent naturellement dans l'étude des nombres de Tamagawa. Le dernier chapitre est le cœur de cette thèse. Nous commencerons en définissant les nombres de Tamagawa Tam(T) et en donnant certaines propriétés et résultats déjà connus. Nous énonçons ensuite le théorème final qui donne un encadrement des nombres de Tamagawa d'une représentation absolument cristalline V. Y sont également donnés certains cas d'égalité qui permettent de retrouver des formules connues --- lorsque V est positive ou lorsqu'elle provient d'une courbe elliptique et plus généralement d'un groupe formel de dimension 1 et de hauteur 2. Pour prouver ces résultats, nous écrivons les nombres de Tamagawa sous forme d'un indice généralisé dans lequel apparaissent les objets étudiés dans le chapitre précédent. La thèse se termine avec l'étude de plusieurs cas particuliers qui permettent de retrouver des résultats déjà connus.

Nous introduisons une notion de prediction pour des suites infinies sur un alphabet a q elements. Nous lisons a l'aide d'un automate une suite, lettre a lettre puis precisions a chaque etape une lettre que nous comparons a la lettre suivante de la suite. Nous calculons alors un rapport de bonne prediction. Les suites normales (c'est-a-dire completement aleatoires) sont celles ayant un rapport 1/q. Les sous-suites obtenues a l'aide d'un automate ont le meme ensemble de rapports de prediction que les suites dont elles sont extraites. Nous construisons de bons predicteurs pour certaines suites de faible complexite

La thèse définit le concept d'ensemble [oméga] et propose son application à des problèmes sans lien direct apparent
This thesis defines the set concept [omega] and proposes its application to problems which are not directly linked to each other

Le problème de la factorisation et celui du logarithme discret sont deux fondements essentiels de nombreux algorithmes de la cryptographie à clé publique. Dans le champ des algorithmes pour attaquer ces problèmes éminemment ardus, le crible algébrique et ses algorithmes cousins occupent une place de première importance. La première partie de ce mémoire est consacrée à la présentation de la " famille " du crible algébrique, et à plusieurs de mes contributions dans ce domaine. D'autres travaux sont abordés dans la partie suivante, notamment en lien avec le problème du logarithme discret sur les jacobiennes de courbes, et à ma contribution à de nouveaux algorithmes pour ce problème dans certains cas particuliers. La partie 3 du mémoire aborde mes travaux sur le thème de l'algèbre linéaire creuse sur les corps finis, motivés par le contexte d'application des algorithmes précédemment cités. La partie 4, enfin, traite de mes travaux dans le domaine de l'arithmétique, notamment concernant l'arithmétique des polynômes sur GF(2). La proximité des travaux apparaissant dans ces parties 3 et 4 avec des problématiques d'implantation indique le souci permanent, dans mes travaux, de ne pas laisser de côté cet aspect.

Le but de ce travail est de présenter des résultats à propos des noyaux sauvages étales. Soit $p$ un nombre premier. Les noyaux sauvages étales d'un corps de nombres $F$ (qui sont dénotés par $WK^{ét}_{2i}(F)$ avec $i\in \mathbb{Z}$) sont des généralisations cohomologiques de la $p$-partie du noyau sauvage classique $WK_{2}(F)$, qui est le sous-groupe de $K_2(F)$ constitué par les symboles qui sont triviaux pour tout symbole de Hilbert local. Ces noyaux sauvages étales sont des $\mathbb{Z}_p$-modules et l'on sait qu'ils sont finis lorsque $i\geq 1$ (et même, suivant les conventions, si $i=0$) : on conjecture en plus qu'ils soient toujours finis (conjecture de Schneider). Dans la suite, on va supposer que cette conjecture est satisfaite. On va s'intéresser en particulier à deux problèmes. Le premier, qui est étudié dans les Chapitres 2 et 3, est la déterminations des structures de groupe qui sont réalisables comme noyaux sauvages étales. En d'autres termes, si l'on se donne un corps de nombres $F$, un $p$-groupe abélien fini $X$ et un nombre entier $i\in\mathbb{Z}$, on peut se demander s'il existe une extension finie $E/F$ telle que $WK^{ét}_{2i}(E)\cong X$. Une question semblable a été étudiée pour les $p$-groupes des classes et il y a un relation précise entre les $p$-groupes des classes et les noyaux sauvages étales. Par conséquent, on peut espérer traduire les résultats classiques dans le contexte des noyaux sauvages étales. Peut-être est-il intéressant de donner ici une courte récapitulation sur le problème de réalisation classique pour les $p$-groupes des classes. Essentiellement, deux techniques sont utilisées. D'un coté, pour un corps de nombres $F$ fixé, l'on étudie la $p$-tour des corps des classes de Hilbert de $F$ : Yahagi a montré que cette tour est infinie si et seulement s'il n'y a pas d'extensions finies $E/F$ dont le $p$-groupe des classes soit trivial. De plus, si la tour est finie, alors toute structure de $p$-groupe abélien apparaît comme $p$-groupe des classes pour quelque extension finie $E/F$. De l'autre coté, une fois que l'on sait que pour un corps de nombres $F$ fixé, il existe une extension finie dont le $p$-groupe de classes est trivial, alors on peut se servir de la théorie du corps des classes et de la théorie des genres pour trouver, pour n'importe quel $p$-groupe abélien fini $X$, une extension finie $E/F$ telle que le $p$-groupe des classes de $E$ est isomorphe à $X$. En effet, la traduction du résultat de Yahagi dans le contexte des noyaux sauvages étales n'est pas tout à fait immédiate : la relation entre le groupe des classes et le noyau sauvage étale d'un corps de nombres $F$ s'écrit dans le langage de $\Gamma$-modules, où $\Gamma$ est le groupe de Galois sur $F$ de la $\mathbb{Z}_p$-extension cyclotomique de $F(\mu_p)$. La façon la plus naturelle pour s'approcher du problème est donc de considérer le problème de réalisabilité pour les modules d'Iwasawa. Ce problème a été étudié (parmi d'autres auteurs) par Ozaki : il a montré que pour tout $\Lambda$-module fini $X$, il existe un corps de nombres $k$ tel que le module d'Iwasawa de $k$ (c'est à dire la limite projective des $p$-groupes des classes le long de la tour cyclotomique) est isomorphe à $X$. Les techniques utilisées sont inspirées à celles de Yahagi et en fait elles s'appuient d'une façon fondamentale du fait que $p$ ne divise pas le nombre des classes de $\mathbb{Q}$. Pour obtenir la traduction de ce résultat en termes de noyaux sauvages étales il faut considérer plutôt $\mathbb{Q}(\mu_p)$ -plus précisément un sous-corps convenable de $\mathbb{Q}(\mu_p)$. Bien entendu, le nombre des classes de ce sous-corps n'est plus premier avec $p$ (du moment que $p$ peut être irrégulier). D'autre part, si $p$ est régulier, la preuve d'Ozaki peut être adaptée (comme l'on montre dans le Chapitre 2)
The aim of the present work is to prove some results about étale wild kernels. Let $p$ be an odd prime. Etale wild kernels of a number field $F$ (which are denoted $WK^{ét}_{2i}(F)$ for $i\in \mathbb{Z}$) are cohomological generalizations of the $p$-part of the classical wild kernel $WK_{2}(F)$, which is the subgroup of $K_2(F)$ made up by symbols which are trivial for any local Hilbert symbol. Etale wild kernels are $\mathbb{Z}_p$-modules which are known to be finite if $i\geq1$ (and even if $i=0$, depending on the chosen convention): actually they are conjectured to be always finite (the Schneider conjecture). In the following we will suppose that this is always the case. Two problems are studied in detail. The first, which is analyzed in Chapter 2 and Chapter 3, is to determine which group structures are realizable for étale wild kernels. In other words, given a number field $F$, a finite abelian $p$-group $X$ and $i\in \mathbb{Z}$, one can ask if there exists a finite extension $E/F$ such that $WK^{ét}_{2i}(E)\cong X$. A similar problem has been studied for $p$-class groups and there are precise relations between the $p$-class group and étale wild kernels. Therefore one may expect to translate results from $p$-class groups to étale wild kernels. It is maybe useful to give here a short account on the classical realizability problem for $p$-class groups. Essentially two kind of techniques are used. On the one hand, for a fixed number field $F$, one studies the Hilbert $p$-class field tower of $F$: it has been shown by Yahagi that the Hilbert $p$-class tower of $F$ is infinite if and only if there is no finite extension $E/F$ whose $p$-class group is trivial. Furthermore, if the Hilbert $p$-class tower of $F$ is finite, then every finite abelian $p$-group structure appears as $p$-class group of some finite extension $E/F$. On the other hand, once we know that for a fixed number field $F$ there exists a finite extension whose $p$-class group is trivial, then class field theory and genus theory are used to exhibit, for any finite abelian $p$-group $X$, a finite extension $E/F$ such that the $p$-class group of $E$ is isomorphic to $X$. Actually, the translation of Yahagi's result in terms of étale wild kernels is not immediate: the relation between the class groups and étale wild kernels of a number field $F$ is expressed in terms of $\Gamma$-modules structures, where $\Gamma$ is the Galois group over $F$ of the cyclotomic $\mathbb{Z}_p$-extension of $F(\mu_p)$. The most natural way to approach the problem is then to consider the realizability problem for Iwasawa modules. This problem is studied (among many others) by Ozaki: he proved that for any finite $\Lambda$-module $X$, there exists a number field $k$ such that the Iwasawa module of $k$ (i.e. the projective limit of $p$-class groups along the cyclotomic $\mathbb{Z}_p$-extension) is isomorphic to $X$. The techniques used are inspired to those by Yahagi and actually Ozaki makes fundamental use of the fact that $p$ does not divide the class number of $\mathbb{Q}$. To get the translation of this result in terms of étale wild kernels one has to consider $\mathbb{Q}(\mu_p)$ -more precisely a suitable subfield of $\mathbb{Q}(\mu_p)$ depending on $i$- instead of $\mathbb{Q}$. Here the problem is that the class number of this suitable subfield is no more coprime with $p$ (as $p$ may be irregular). If this is not the case anyway, the proof of Ozaki can be adapted as it is shown in Chapter 2

Les surfaces elliptiques propres réelles, c'est-à-dire les surfaces dont la dimension de Kodaira est égale a 1, constituent la seule classe de surfaces algébriques réelles de type spécial dont la classification topologique n'est pas achevée. Quand la surface X est elliptique réelle avec section réelle et quand le nombre de Hodge h0,1(X) est nul, c'est-à-dire que la surface X est régulière, nous donnons une repense complète à la question des valeurs possibles des nombres de Betti de la partie réelle, pour chaque famille complexe. En particulier, nous retrouvons les réponses bien connues à cette question dans le cas des surfaces elliptiques rationnelles et les surfaces K3 elliptiques
Real surfaces of Kodaira dimension 1, or more precisely the slightly larger class of real elliptic surfaces, form the only class of real algebraic surfaces of special type whose topological classification is not achieved. We give a complete answer to the question of possible values of Betti numbers of the real part of real regular elliptic surfaces with real section, for each complex family. In particular, we find again well-known answers for this question, in the case of rational elliptic or elliptic K3 surfaces

L'ensemble des travaux presentes concerne les z#l-extensions d'un corps de nombres k. Il comporte trois parties. Dans une premiere partie nous etudions quelques aspects particuliers des z#l-extensions (par exemple nous traitons completement le cas ou le corps de nombres k est un corps quadratique reel). Par ailleurs nous nous efforcons d'etudier le comportement des l-groupes de classes d'ideaux; nous en deduisons une decomposition explicite de certains quotients de l'algebre d'iwaswa, ce qui nous amene, moyennant des hypotheses convenables, a une decomposition elementaire de ces groupes de classes. La deuxieme partie est un article publie en commun avec j. F. Jaulent au journal fur die reine und angewandte mathematik en 1985. Cet article reprend et complete les resultats precedents sur les groupes de classes en mettant en evidence le role de la capitulation dans une z#l-extension et en montrant comment ce sous-groupe des classes qui capitulent est facteur direct du l-groupe des classes de niveau n. La troisieme partie est un article publie aux publ. Math. De la fac. Des sciences de besancon en 1986. Nous y generalisons le theoreme etabli dans l'article precedent aux -composantes des l-groupes de classes lorsque parcourt les caracteres l-adiques irreductibles de gal(k/q). Nous montrons en outre que pour les caracteres imaginaires la decomposition que nous obtenons est canonique en un sens precise dans cet article

La thèse prend comme point de départ les approximations diophantiennes en focalisant sur l'ensemble des nombres mal approximables. Nous construisons deux ensembles de nombres mal approximables en considérant les nombres rationnels q-adiques, et deux types de modèles d'approximation, le modèle uni-côté et le modèle bi-côté. Nous prouvons par des méthodes élémentaires que pour chaque ensemble, la dimension de Hausdorff dépend de manière continue d'un paramètre, qu'elle est Lebesgue constante presque partout et est auto-similaire. Ce sont donc des ensembles fractals. De plus, on donne une description complète des intervalles où leur dimension est constante. Les méthodes et techniques des preuves utilisent des outils provenant de dynamique symbolique, combinatoire des mots et beta-shift
The thesis takes as starting point diophantine approximation with focus on the area of badly approximate numbers. For the special kind of rationals, the q-adic rationals, we consider two types of approimations models, a one-sided and a two-sided model, and the sets of badly approximable numbers they give rise to. We prove with elementary methods that the Hausdorff dimension of these two sets depends continuously on a defining parameter, is constant Lebesgue almost every and self similar. Hence they are fractal sets. Moreover, we give the complete description of the intervals where the dimension remains unchanged. The methods and techniques in the proofs uses ideas form symbolic dynamics, combinatorics on words and the beta-shift

La thèse prend comme point de départ les approximations diophantiennes en focalisant sur l'ensemble des nombres mal approxirnables. Nous construisons deux ensembles de nombres mal approxirnables en considérant les nombres rationnels q-adiques, et deux types de modèles d'approximation, le modèle uni-côté et le modèle bi-côté. Nous prouvons par des méthodes élémentaires que pour chaque ensemble, la dimension de Hausdorff dépend de manière continue d'un paramètre, qu'elle est Lebesgue constante presque partout et est auto-similaire. Ce sont donc des ensembles fractals. De plus, on donne une description complète des intervalles où leur dimension est constante. Les méthodes et techniques des preuves utilisent des outils provenant de dynamique symbolique, combinaîoire des mots et beta-shift.

Au cours de cette thèse nous nous intéressons à des orthogonalités asymptotiques (au sens ou le produit scalaire dans le tore discret de taille N tend vers 0 lorsque N tend vers l’infini) entre certaines fonctions liées aux blocs des chiffres des entiers et la fonction de Möbius (ainsi qu’avec la fonction de von Mangoldt). Ces travaux prolongent ceux de Mauduit et Rivat et répondent partiellement à une question de Kalai posée en 2012. Au cours du Chapitre 1 nous établissons ces estimations asymptotiques dans le cas où la fonction étudiée est une fonction exponentielle d’une fonction qui compte les blocs de chiffres consécutifs ou espacés de taille k fixé dans l’écriture de n en base q. Nous donnons aussi une grande classe de polynômes agissant sur les blocs de chiffres qui nous fournissent un théorème des nombres premiers et une orthogonalité asymptotique avec la fonction de Möbius. Dans le Chapitre 2, nous obtenons un principe d’aléa de Möbius avec dans le cas où notre fonction est une fonction exponentielle d’une fonction qui compte les blocs de ‘1’ consécutifs dans l’écriture de n en base 2, où la taille du bloc est une application croissante tendant vers l’infini, mais avec une certaine restriction de croissance. Dans le cas extrémal, que nous ne pouvons pas traiter, ce problème est lié à l’estimation du nombre de nombres premiers dans la suite des nombres de Mersenne. Dans le Chapitre 3, nous donnons des estimations dans le cas où la fonction est l’exponentielle d’une fonction qui compte les blocs de k ‘1’ dans l’écriture de n en base 2 où k est grand par rapport à log N. Une conséquence du Chapitre 3 est que les résultats du Chapitre 1 sont quasi optimaux
Throughout this thesis, we are interested in asymptotic orthogonality (in the sense that the scale product of the discrete torus of length N tends to zero as N tend to infinity) between some functions related to the blocks of digits of integers and the Möbius function (and also the von Mangoldt function). Our work extends previous results of Mauduit and Rivat, and gives a partial answer to a question posed by Kalai in 2012. Chapter 1 provides estimates in the case of the function is the exponential of a function taking values on the blocks (with and without wildcards) of length k (k fixed) in the digital expansion of n in base q. We also give a large class of polynomials acting on the digital blocks that allow to get a prime number theorem and asymptotic orthogonality with the Möbius function. In Chapter 2, we get an asymptotic formula in the case of our function is the exponential of the function which counts blocks of consecutive ‘1’s in the expansion of n in base 2, where the length of the block is an increasing function that tends (slowly) to infinity. In the extremal case, which we cannot handle, this problem is connected to estimating the number of primes in the sequences of Mersenne numbers. In Chapter 3, we provides estimates on the case of the function is the exponential of a function which count the blocks of k ‘1’s in the expansion of n in base 2 where k is large with respect to log N. A consequence of Chapter 3 is that the results of Chapter 1 are quasi-optimal

Le cadre général de cette thèse est celui de la théorie d'Iwasawa. Nous nous intéressons plus
particulièrement à la conjecture de Greenberg généralisée (multiple) (GG). Après avoir relié celle-ci à différents problèmes de capitulation pour certains groupes de cohomologie p-adiques en degré 2, nous proposons une version faible (GGf) de (GG) dont nous montrons la validité, pour tout corps de nombres F contenant une racine primitive p-ième de l'unité et un corps quadratique imaginaire dans lequel (p) se décompose, du moment que F vérifie la conjecture de Leopoldt. Les outils développés permettent de retrouver et de généraliser (notamment dans des Zp-extensions autre que la Zp-extension
cyclotomique) un certain nombre de résultats classiques en théorie d'Iwasawa.

Le fameux théorème de la base normale donne la structure galoisienne d'une extension de corps de nombres. Il est naturel d'étudier la question de la structure galoisienne pour les modules arithmétiques. La réponse pour l'anneau des entiers algébriques est rappelée dans la première partie. Un autre module arithmétique fondamental est le groupe des unités, lié au groupe de classes. Les techniques mises en œuvre dans le cas des entiers semblent difficiles à adapter. On présente ici deux types d'approche. Au moyen des outils de la théorie d'Iwasawa, on obtient des informations sur la structure galoisienne des composantes isotypiques du groupe des unités de certaines extensions. Enfin, grâce aux systèmes d'Euler, on peut construire de nouveaux groupes d'unités qui coïncident dans certains cas avec les unités cyclotomiques
The well-known normal basis theorem gives the Galois structure of a Galois number field extension, thus raising the question for arithmetic modules within. This dissertation is concerned with two fundamental such objects, namely the ring of integers and the group of units linked to the class group. We start with recalling the Galois structure of the former. The study of the latter requires different techniques and occupies the major part of the dissertation. At first, using Iwasawa theory, we obtain results on the Galois structure of isotypical components for a certain class of extensions. Susenquently, we construct new groups of units by means of Euler systems and prove that they coincide with the cyclotomic units in some cases

Une suite d'entiers a est une base, si tout entier est somme d'un nombre uniformement borne d'elements de a. On etablit et on illustre un critere, permettant de reconnaitre qu'une application de n dans n ne transforme pas toute base en base. On montre egalement qu'il existe une suite c, qui n'est pas une base, telle que tout entier est somme de quatre carres d'elements de c, ce qui ameliore de facon definitive un resultat anterieur de j. -m. Deshouillers, p. Erdos et a. Sarkozy

Pour tout nombre entier n, nous désignons par E(n) (resp. E*(n)) le nombre des facteurs premiers de Φ(n) comptes avec (resp. Sans) multiplicité, où Φ est la fonction indicatrice d’Euler. La première partie est consacrée à la preuve de deux conjectures relatives à la concentration des quantités E(n) et E*(n). Dans la seconde partie, nous présentons des majorations quantitatives de valeurs moyennes de fonctions multiplicatives. Ces estimations sont appliquées dans la troisième partie à une étude effective, par une méthode d'intégration complexe, des lois de répartition d'une classe de fonctions additives liées aux nombres premiers translatés. La quatrième et dernière partie est dévolue à la résolution d'une conjecture concernant la répartition globale des valeurs de E*(n).

La cryptographie à clef publique, inventée par Diffie et Hellman en 1976, fait aujourd'hui partie de la vie courante : les cartes bleues, les consoles de jeux et le commerce électronique par exemple utilisent des mécanismes de cryptographie à clef publique. La sécurité de certains cryptosystèmes, comme NTRU, repose sur des problèmes issus de la géométrie des nombres, et notamment les problèmes de plus court vecteur ou de plus proche vecteur dans des réseaux euclidiens. Bien que ces problèmes soient NP-difficiles, il reste néanmoins possible d'en obtenir de bonnes approximations en pratique. Dans cette thèse, nous étudions les algorithmes qui permettent d'approcher ces problèmes de réduction de réseau en temps polynomial, ou plus généralement en temps raisonnable. Nous analysons d'abord le fonctionnement de ces algorithmes d'un point de vue théorique, ce qui nous permet de construire par exemple le meilleur algorithme prouvé, au sens de sa complexité et de la qualité de son résultat. Mais nous nous intéressons aussi au côté pratique, au travers d'une grande quantité de simulations, ce qui nous permet de mettre en évidence un important écart entre les propriétés de complexité et de qualité que l'on peut prouver, et celles (bien meilleures) que l'on obtient en pratique. Ces simulations nous permettent en outre de prédire correctement le comportement réel des algorithmes. Nous étudions ces algorithmes dans le cas général, et nous montrons comment en faire des versions spécialisées pour le cas très particulier des réseaux issus du cryptosystème NTRU
Public-key cryptography, invented by Diffie and Hellman in 1976, is now part of everyday life: credit cards, game consoles and electronic commerce are using public key schemes. The security of certain cryptosystems, like NTRU, is based on problems arising from the geometry of numbers, including the shortest vector problem or the closest vector problem in Euclidean lattices. While these problems are mostly NP-hard, it is still possible to compute good approximations in practice. In this thesis, we study approximation algorithms for these lattice reduction problems, which operate either in proved polynomial time, or more generally in reasonable time. We first analyze the functioning of these algorithms from a theoretical point of view, which allows us to build for example, the best proved algorithm for its complexity and the quality of its results. But we also study the practical aspects, through a lot of simulations, which allows us to highlight an important difference between properties of complexity and quality that we can prove, and those (much better) that can be achieved in practice. These simulations also allow us to correctly predict the actual behavior of lattice reduction algorithms. We study these algorithms first in the general case, and then we show how to make specialized versions for the very particular lattices drawn from NTRU cryptosystem

Cette thèse est composée de deux parties indépendantes. Dans la première partie, nous généralisons des résultats d'indépendance algébrique obtenus par G. V. Chudnovsky en utilisant la méthode de Baker. Nous donnons des lemmes de zéros avec des dérivations et des petites perturbations déduits du lemme de zéros de P. Philippon. Pour obtenir ces lemmes de zéros, nous sommes contraints d'introduire de nouvelles hypothèses techniques. Ensuite la méthode de Baker nous permet de minorer les degrés de transcendance de certaines familles de nombres complexes en fonction de paramètres attachés à ces familles. Dans la deuxième partie, nous étudions le réseau constitué par l'ensemble des relations linéaires a coefficients entiers liant des logarithmes de nombres algébriques. Nous montrons qu'il existe une petite famille libre dans ce réseau par une démonstration autonome utilisant les théorèmes classiques de Minkowski. Comme application, nous raffinons un théorème de Baker quantitatif, en faisant apparaitre le rang des logarithmes de nombres algébriques sur le corps des nombres rationnels au lieu de leur nombre

Differentes proprietes, principalement statistiques, des systemes de numeration et de leurs fonctions additives ou multiplicatives au sens de bellman et shapiro sont etudiees. Deux versions generales du lemme de coquet relatif aux moyennes de ces fonctions sont notamment etablies. Dans le cadre d-adique, une etude detaillee d'un procede universel d'extraction est effectuee en termes d'automaticite et de quasi-periodicite. Des resultats de delange sur la repartition des fonctions d-additives sont etendus a certaines echelles lineaires recurrentes, l'introduction de techniques ergodiques permettant en outre d'obtenir des proprietes de regularite et d'equidistribution, ces dernieres generalisant une construction due a van der corput

Le theme de cette these est la geometrie diophantienne sur les groupes algebriques commutatifs. Soit v une sous-variete de g, un produit d'un tore lineaire et d'une variete abelienne. On prouve que v contient un nombre fini de translates de sous-groupes algebriques contenant tous les points de torsion de g situes sur v; on donne aussi des bornes pour l'ordre des points et le degre des sous-groupes. Avec la theorie de galois et les techniques de degre projectif developpees, on montre que si un resultat similaire vaut pour l'intersection de v avec un sous-groupe de type fini, alors il vaut aussi pour un sous-groupe de rang fini (c'est une partie de conjectures de serge lang). On en deduit un enonce conjectural sur les points quadratiques d'une courbe algebrique, que l'on prouve pour les courbes modulaires x::(o)(p). La seconde partie utilise un lemme de zeros d'un type nouveau (les isogenies "remplacant" les translations), on y etablit des minorations de la hauteur de neron-tate d'un point d'ordre infini d'une variete abelienne (un probleme d'approximation diophantienne naturel)

L'un des moyens de resoudre certains problemes poses en theorie des nombres est de recourir aux outils de la theorie probabiliste des nombres. Parmi ces outils, les densites. Dans cette these, nous considerons des mesures de probabilite sur l'ensemble des parties de l'ensemble des entiers naturels. Nous envisagerons deux approches: dans une premiere approche, nous definissons des mesures de probabilite sigma-additives indexees par les entiers n, puis nous passons a la limite sur n, lorsque n tend vers l'infini. En general, nous perdons la propriete de la sigma-additivite. Dans cette categorie, nous etudions les cas limites de la densite asymptotique plane, de la densite de holder, de la densite logarithmique, de la serie-logarithmique-densite. Densite asymptotique conditionnelle, logarithmique conditionnelle et la densite exponentielle. Dans une seconde approche, nous considerons des mesures sur l'ensemble des parties de l'ensemble des entiers naturels indexees par des parametres et nous prenons les limites en faisant tendre ces parametres vers certaines valeurs. Dans cette categorie, nous etudions les cas limites de la densite analytique de premiere et seconde espece. Densite analytique conditionnelle et la densite abelienne. Nous etablirons un schema principal, reliant toutes ces densites, pour des fonctions arithmetiques positives et bornees. Nous deduisons le meme schema, pour des parties e de l'ensemble des entiers naturels, sous forme e corollaires de schema precedent. Nous fournissons une theorie generale des densites dans le dernier chapitre

Dans le premier chapitre de cette thèse on rappelle l'énoncé ainsi que des équivalents de la conjecture de Leopoldt puis l'on donne un algorithme permettant de vérifier cette conjecture pour un corps de nombre et premier donnés. Pour la suite on suppose cette conjecture vraie pour le premier p fixé Et on étudie la torsion du groupe de Galois de l'extension abélienne maximale p-ramifiée. On présente une méthode qui détermine effectivement les facteurs invariants de ce groupe fini. Dans le troisième chapitre on donne des résultats numériques que l'on interpréte via des heuristiques à la Cohen-Lenstra. Dans le quatrième chapitre, à l'aide de l'algorithme qui permet le calcul de ce module, on donne des exemples de corps et de premiers vérifiant la conjecture de Greenberg
In the first chapter of this thesis we explain Leopoldt's conjecture and some equivalent formulations. Then we give an algorithm that checks this conjecture for a given prime p and a number field. Next we assume that this conjecture is true, and we study the torsion part of the Galois group of the maximal abelian p-ramified p-extension of a given number field. We present a method to compute the invariant factors of this finite group. In the third chapter we give an interpretation of our numrical result by heuristics “à la” Cohen-Lenstra. In the fourth and last chapter, using our algorithm which computes this torsion submodule, we give new examples of numbers fields which satisfy Greenberg's conjecture

Cette thèse porte sur la construction de certaines suites pseudo-aléatoires inspirées par les questions naturelles en théorie des nombres. Nous utilisons les deux principales mesures introduites par A. Sárközy et C. Mauduit, à savoir la mesure de bonne distribution et la mesure de corrélation de l'ordre k pour étudier quelques aspects des tests a priori de ces suites. Grâce à des résultats dus à A. Weil, certains caractères de Dirichlet fournissent une large famille d'exemples de constructions intéressantes. En revanche, l'étude de la distribution des plus grands facteurs ne nous donne pas une estimation suffisamment exploitable. Cependant, on constate numériquement qu'il y a un biais sur certaines classes de facteurs premiers. On discute aussi quelques aspects probabilistes de ces mesures. On présente également une brève histoire sur le thème du hasard. Certains sujets relatifs à la cryptologie sont aussi rappelés dans une annexe
This thesis presents some constructions of pseudo-random sequences inspired by natural questions in number theory. We use two measures introduced by A. Sárközy et C. Mauduit to discuss some aspects of a priori testing of these sequences. They are the well-distribution measure and correlation measure of order k. On the one hand, thanks to a work of A. Weil, some Dirichlet characters give a large family of interesting examples of constructions. On the other hand, our study on a construction based on the distribution of the greatest prime factors do not supply any sufficiently exploitable estimate. However, we observe the bias on some congruence classes of prime factors. We also discuss some probability aspects of both measures. A brief history on the randomness is presented to help better comprehension, as well as some subjects in cryptology which are given in an appendix

Le premier chapitre de cette these donne une presentation de la fonction arithmetique ainsi que certaines de ses proprietes. On donne ensuite les principaux resultats connus sur la fonction n (x, k, p#0) qui compte le nombre d'entiers naturels inferieurs au reel x, ayant k facteurs premiers (comptes avec multiplicite), tous superieurs au nombre premier p#0. Le cas p#0 = 2 est distingue des autres. Le deuxieme chapitre fournit la demonstration d'un nouveau resultat sur la fonction n (x, k, p#0), uniforme en k, pour p#0 assez grand et inferieur a la quantite (log log log x/k(39p#0) #1#-# ou est un reel quelconque compris entre 0 et 1 et fixe a l'avance. Ce resultat generalise le resultat de m. Balazard de 1987: sur la repartition des valeurs de certaines fonctions arithmetiques additives. Le troisieme chapitre donne d'autres resultats sur cette meme fonction. Ces resultats uniformes en k et p#0 sont obtenus a partir de ceux de k. Alladi dans un article de 1982 intitule the distribution of (n) in the sieve of eratostenes

Nous nous intéressons aux aspects algorithmiques de la théorie des représentations modulo p de groupes de Galois p-adiques. À cet effet, l'un des outils introduits par Fontaine est la théorie de φ-modules : un φ-module sur un corps K de caractéristique p est la donnée d'un espace vectoriel de dimension finie sur K muni d'un endomorphisme φ, semi-linéaire par rapport au morphisme de Frobenius sur K. Les représentations à coefficients dans un corps fini du groupe de Galois absolu de K forment une catégorie équivalente à la catégorie des φ-module dits « étales » sur K. Le but des travaux rassemblés ici est de donner des algorithmes pour décrire le plus complètement possible la représentation associée à un φ-module donné. Nous étudions en préambule les φ-modules sur les corps finis, ce qui nous permet d'obtenir de nouveaux résultats décrivant les polynômes tordus sur un corps fini, qui sont des objets utilisés notamment en théorie des codes correcteurs. Cela nous permet d'améliorer en partie l'algorithme dû à Giesbrecht pour la factorisation de ces polynômes. Nous nous intéressons ensuite à la catégorie des φ-modules sur un corps de séries formelles de caractéristique p. Nous donnons une classification des objets simples de cette catégorie lorsque le corps résiduel est algébriquement clos, et décrivons un algorithme efficace pour décomposer un φ-module en φ-modules« isoclines ». Nous donnons des applications à l'étude algorithmique des représentations de p-torsion de groupes de Galois p-adiques
We study algorithmic aspects of the theory of modular representations of p-adic Galois groups. For this purpose, one of the tools introduced by Fontaine is the theory of φ-modules. A φ-module over a field K of positive characteristic is the data of a finite-dimensional vector space over K, endowed with an endomorphism φ that is semilinear with respect to the Frobenius morphism on K. The category of representations of the absolute galois group of K with coefficients in a finite field is equivalent to that of étale φ-modules over K. The aim of the works collected here is to give algorithms to describe the representation associated to a given φ-module as completely as possible. First, we study the φ-modules over finite fields, which allows us new results describing the so-called skew polynomials over a finite field. These are objets used for example in the theory of error-correcting codes. We improve a part of the algorithm of Giesbrecht for the factorizations of these polynomials. We consider the category of φ-modules over a field of formal power series of characteristic p. We give a classification of the simple objects of this category when the residue field is algebraically closed. We describe an efficient algorithm to decompose a φ-module with isocline φ-modules. We give applications to the algorithmic study of p-torsion representations of p-adic Galois groups

Une vision probabiliste de la conjecture de Keating et Snaith, relative aux moments de fonctions L apparaissant en théoirie des nombres, est donnée. Nous appliquons aussi notre méthode aux modèles de répulsion de particules en physique statistique, avec asymétrie du potentiel. Enfin, les fluctuations mésoscopiques des zéros de la fonction zeta de Riemann sont calculées, confirmant l'analogie avec les statistiques de valeurs propres de matrices aléatoires
A probabilistic view of the Keating Snaith conjecture, about the moments of the number theoretic L-functions, is given. Our method is also applied to models of particle systems with an asymetric repulsion. Finally, we give the mesoscopic fluctuations of the zeros of the Riemann zeta function, confirming the analogy with the statistics of eigenvalues of random matrices

La thèse concerne deux propriétés combinatoires appelées "Propriété d'arbre forte" et "Propriété d'arbre super". Ces propriétés nous permettent de charactériser les cardinaux fortement compactes et supercompactes de la façon suivante: un cardinal inaccessible est fortement compacte quand il satisfait la propriété d'arbres forte, il est supercompacte quand il satisfait la propriété d'arbres super. Bien que'elles charactérisent des grands cardinaux, ces propriétés peuvent également être satisfate par des petits cardinaux. Les résultats présentés dans cette thèse montrent que si l'on assume l'existence d'une suite infinie de cardinaux supercompactes, alors on peux construire par la méthode du forcing un modèle de la théorie des ensembles dans lequel tout les cardinaux de la forme aleph_n, où n est un entier supérieur ou égale à deux, satisfont la propriété d'arbres super, et on peut également définire un autre modèle de la théorie des ensembles dans lequel alephjpmega-plus-un a la propriété d'arbres forte
The result is presented in this thesis concem two combinatorial properties called the "Strong tree property" and the "Super tree property". These properties provide a useful characterization of the two notions of strong compactness and supercompactness. Indeed, an inaccessible cardinal is strongly compact if and only if it has the strong tree property; it is supercompact if and only if it has the super tree property. Nevertheless, the strong and the super tree properties can be satisfied even by small cardinals. In this thesis we prove two theorems. The first one establishes that if we assume the existence of infinitely many supercompact cardinals, then there is a model of set theory wliere the super tree property holds at every cardinal of the form aleph_n, where n is an integer larger than one. The second theorem establishes that if we assume the existence of infinitely many compact cardinals, then there is a model of set theory where even aleph omega-plus-one has the strong tree property

Les résultats récents sur la majoration de la fonction de concentration de la somme de variables aléatoires indépendantes et équidistribuées montrent qu'elle dépend du poids de la queue de distribution de la loi-mère. Les majorations les plus fines impliquent également une condition de nature arithmétique. Le travail présenté montre la nécessité de cette condition arithmétique si l'on souhaite n'avoir que des constantes absolues dans la majoration. Une modification de la construction proposée permet également de montrer la limite de validité des résultats mentionnés, pour ce qui est du poids de la queue de distribution.

Soient k, n des entiers avec 1 ≤ k ≤ n − 2. On cherche le suprémum ω(n, k) des nombres ω avec la propriété suivante. Pour tout point u ∈ ℝ^n u à coordonnées linéairement indépendantes sur ℚ, tout sous-espace E de ℝ^n orthogonal à u de dimension k et tout δ > 0, il existe une infinité de points non nuls x ∈ ℤ^n formant un angle au plus δ avec E tels que |x·u| ≤ ∥x∥^−ω. Ici, x·u désigne le produit scalaire de x avec u et ∥x∥ désigne la norme de x. En posant ν(m) = (m − 1 +√(m² + 2m − 3))/2, Schmidt (1976) a démontré que ω(3, 1) ≥ ν(2), puis Thurnheer (1990) a obtenu ω(n, n − 2) ≥ ν(n−1) en général. En 2014, Roy a établi que ω(3, 1) = ν(2). Dans ce mémoire, on montre que ω(n, 1) = ν(2) quel que soit n, on simplifie l’argument de Thurnheer et on montre que ω(n, k) ≥ ν(k+1) en général. On répond également à une question connexe de Badziahin et Bugeaud.

Soient k une extension quadratique imaginaire de q. Et a son anneau d'entiers. Lorsque 3 est decompose dans k, nous demontrons que les anneaux d'entiers de certains corps de classes de rayon de k sont monogenes sur l'anneau des entiers du corps de classes de rayon 3. Des generateurs de "monogeneite" sont obtenus a l'aide de fonctions elliptiques qui parametrisent un modele de deuring de la courbe elliptique associee au reseau a. Dans une seconde partie, on se propose de donner une forme equivalente de la conjecture de leopoldt ainsi qu'une description du defaut de cette conjecture permettant son etude dans les zp-extensions. En particulier, on donne un critere pour que le defaut reste borne

Le théorème de Schneider-Lang est un critère classique de transcendance pour des nombres complexes. Il dit que des fonctions méromorphes d'ordre fini, vérifiant une équation différentielle polynomiale à coefficients dans un corps de nombres et algébriquement indépendantes ne peuvent prendre simultanément des valeurs dans ce corps de nombres qu'en un nombre fini de points. Dans cette thèse, nous démontrons des généralisations géométriques de ce critère, valables sur le corps des nombres complexes ou sur un corps p-adique. Ces résultats s'appuient sur des lemmes de Schwarz adaptés, que nous avons établis. En dimension 1, nous démontrons un théorème concernant des sous-schémas formels admettant une uniformisation par une courbe algébrique affine. En dimension supérieure, notre théorème s'applique à des sous-schémas formels admettant une uniformisation par un produit d'ouverts de la droite affine, sous l'hypothèse supplémentaire que l'ensemble des points étudiés est un produit cartésien. Les démonstrations de ces résultats reposent sur la méthode des pentes développée par J.-B. Bost et utilisent le langage de la géométrie d'Arakelov.

Dans cette these, plusieurs algorithmes de calcul pour developper un nombre reel en fraction continuee sont etudies. Les algorithmes par transducteur de g. N. Raney qui transcrivent le developpement en fraction continuee d'un nombre ou celui de son image par une homographie h en mettant en jeu des permutations sur des produits matriciels, sont generalises. Les algorithmes developpes permettent, dans le cas ou x est a quotients partiels bornes, de majorer explicitement le plus grand quotient partiel du developpement de h(x). La methode s'applique aussi aux nombres de hurwitz et fournit de nouveaux resultats. Le cas d'une puissance de x ou, plus generalement de son image par une fonction rationnelle, se traite par des methodes analogues. Dans le cas du developpement en fraction continuee d'un nombre algebrique , des polynomes homogenes en les coefficients du polynome minimal p de sont introduits; ils constituent une nouvelle famille d'invariants sous l'action de la transformation de gauss sur p. Dans la derniere partie de ce travail, il est montre que pour certains nombres quadratiques, le developpement en produit infini de cantor est donne par la methode de newton

Nombres d'intersection arithmétiques et opérateurs de Hecke sur les courbes modulaires

Cette thèse s'inscrit dans l'étude des opérateurs de Hecke en tant que correspondances sur les courbes modulaires X_0(N). D'une part, nous étudions la relation entre l'algèbre de Hecke et la théorie d'Arakelov; d'autre part, nous entreprenons un début d'étude de la dynamique de l'action des opérateurs de Hecke sur l'ensemble des courbes elliptiques supersingulières.

On considère la courbe modulaire X_0(N) munie de la métrique de Poincaré (métrique hyperbolique). Cette métrique présente des singularités aux points elliptiques et pointes. On suppose que N est sans facteurs carrés. On note XN le modèle entier de cette courbe donné par l'interprétation modulaire étudiée par Deligne et Rapoport. On définit un groupe de Chow arihmétique généralisé CH(N) tel que ses éléments sont représentés par des couples (D,g) avec D un diviseur de Weil sur XN et g un courant de Green admissible pour la métrique de Poincaré. J.-B. Bost et U. Kühn ont développé, de manière indépendante, des généralisations de la théorie d'intersection arithmétique d'Arakelov qui fournissent une forme bilinéaire à valeurs réelles sur CH(N) x CH(N) dans ce cadre où la métrique est singulière. On étudie aussi une version à coefficients réels et à équivalence numérique près de CH(N), que l'on note CH(N)*.

Nous montrons dans cette thèse que les correspondances de Hecke agissent sur CH(N) et que cette action est autoadjointe par rapport à la forme bilinéaire de Bost-Kühn. Ceci permet de diagonaliser cette action sur CH(N)* et de définir ses sous-espaces propres. Ensuite nous étudions le faisceau dualisant relatif, considéré comme un élément de CH(N)*, ainsi que sa décomposition selon les sous-espaces propres. Nous calculons l'auto-intersection de la composante propre correspondante à la pointe à l'infini en utilisant des résultats d'Ulf Kühn.

L'action des opérateurs de Hecke sur les fibres spéciales de XN définit une dynamique qui preserve les points supersinguliers. Nous nous intéressons à étudier cette action sur les points supersinguliers des fibres de bonne réduction et nous calculons, à l'aide des résultats de Deuring et Eichler, la fréquence asymptotique avec laquelle un point supersingulier donné visite un autre point du même type.

L'objet de cette thèse est la détermination de nouvelles situations dans lesquelles des invariants algébriques d'un groupe de Galois d'une pro-p-extension de corps de nombres peuvent être estimés. On considère d'abord des groupes de Galois d'extensions à ramification contrôlée au-dessus de la -extension cyclotomique d'un corps de nombres. Par la théorie du corps de classes, on généralise des résultats de Jaulent sur le -rang de l'abélianisé d'un tel groupe, puis on montre que les techniques de Chafarevitch et Koch s'appliquent ici pour obtenir une estimation du nombre de générateurs et une majoration du nombre de relations des groupes considérés. On introduit en particulier un nouveau groupe " de Kummer ", qui contrôle un défaut de principe local-global, et on donne quelques conditions suffisantes pour sa trivialité. La seconde partie a pour objet d'identifier des groupes de Galois qui soient " cléments " : ces groupes, introduits dans ce contexte par Labute, ont une dimension cohomologique inférieure à 2. On généralise des résultats de Wingberg sur les groupes à ramification et décomposition contrôlées, et on exhibe de tels groupes dans le cas de la ramification mixte. Les techniques employées s'appliquent aussi au cas des corps de fonctions. Enfin, on se concentre sur le cas où p=2 au-dessus d'un corps quadratique imaginaire. Après avoir généralisé des résultats de Ferrero et Kida sur les invariants d'Iwasawa au cas de la ramification modérée, on donne dans certains cas une présentation du groupe de Galois de la pro-2-extension S-ramifiée maximale de la -extension cyclotomique du corps de base, en reprenant une méthode introduite par Mizusawa dans le cas non ramifié
In this thesis we determine new situations where some algebraic invariants of the Galois group of a pro-p-extension of a number field can be estimated. First we consider the Galois groups of extensions with restricted ramification above the cyclotomic -extension of a number field. By class field theory, we generalize Jaulent's results on the -rank of the abelianization of such a group. Then, we make use of Chafarevitch and Koch's methods to give the number of generators and to bound the number of relations. We are led to introduce a so-called Kummer group, which gives a bound of the defect of a local-global principle, and we find some sufficient conditions to annihilate it. In the second part, we intend to find some new mild pro-p-groups : such groups, which have been studied in an arithmetical setting by Labute, have cohomological dimension lower than 2. We generalize results by Wingberg on groups with restricted ramification and prescribed decomposition. In particular, such groups are exhibited in the case of mixed ramification. The method applies as well in the case of function fields. In the last part we focus on the case p=2 with an imaginary quadratic field as a base field. First we generalize results of Ferrero and Kida on Iwasawa invariants to the case of tamely ramified extensions. Then we give, in some special cases, a presentation of the Galois group of the maximal S-ramified pro-2-extension over the cyclotomic-extension of the base field, using a method of Mizusawa

Cette thèse est consacrée à l'approximation diophantienne des séries de nombres rationnels. Dans la première partie, nous approximons des séries de rationnels par leurs sommes partielles pour obtenir des résultats d'irrationalité. Dans la deuxième partie, nous calculons explicitement les approximants de Padé de certaines séries formelles, en introduisant la notion de u-dérivation. Ceci nous permet, dans la troisième partie, d'obtenir de bonnes approximations rationnelles et de nouveaux résultats d'irrationalité, concernant essentiellement les valeurs, en des points rationnels, de séries q-hypergéométriques

Fixons un nombre premier p. La célèbre conjecture de Vandiver prédit la nullité du p-Sylow du groupe de classes du sous-corps totalement réel maximal du pème corps de nombres cyclotomique. Nous étudions ici des analogues de cette conjecture dans le cadre des corps de fonctions sur un corps fini, ou en d'autres termes, en caractéristique positive. Nous rappelons dans une première partie la construction des fonctions zétas des corps de fonctions sur un corps fini puis celle des corps de fonctions cyclotomiques. Dans une deuxième partie, nous développons des techniques arithmétiques propres aux corps de fonctions. En particulier, l'utilisation des nombres de Bernoulli nous permet de ramener les conjectures de nature algébrique, c'est-à dire celles concernant les corps à des conjectures de nature arithmétique, c'est-à-dire formulées en termes de polynômes et d'entiers. Ceci nous permet grâce au cas des corps quadratiques de montrer l'invalidité d'une version forte de l'analogue de la conjecture de Vandiver. Nous énonçons alors la conjecture de Goss qui est un analogue plus fin de la conjecture de Vandiver qui porte sur les composants isotypiques du groupe de classe. Dans une dernière partie, nous montrons que cette conjecture s'exprime d'une manière simple et naturelle dans le cadre de la théorie d'Iwasawa
Let us fix a prime number p. The famous conjecture of Vandiver predicts the nullity of the p-Sylow of the class group of the maximum totally real subfield of the pth cyclotomic number field. We study here analogues of this conjecture within the framework of the function fields over a finite field, or in other words, in positive characteristic. We recall in a first part the construction of the zeta functions of the functions fields over a finite field, then the construction of cyclotomic function fields. In a second part, we develop arithmetic technics specific to function fields. In particular, the use of Bernoulli's numbers enables us to transform the conjectures of algebraic nature, i. E. Concerning the fields, to conjectures of arithmetic nature, i. E. Formulated in terms of polynomials and numbers. This enables us, by the case of the quadratic fields to show the disability of a strong version of the analogue of the conjecture of Vandiver. We then state the conjecture of Goss that is a shrewd analogue of the conjecture of Vandiver which deals with to the components isotypic of the group of class. In a last part, we show that this conjecture is expressed in a simple and natural way within the framework of the Iwasawa's theory