Dissertationen zum Thema „Schémas en groupes réductifs“

Les compactifications magnifiques des schémas en groupes réductifs adjoints sur un corps algébriquement clos jouent un role important dans la géométrie algébrique et la théorie des représentations.Dans cette thèse, on construit une compactification équivariante pour schémas en groupes réductifs adjoints sur schémas arbitraires. Nos compactifications paramètrent les compactifications magnifiques classiques de De Concini et Procesi en tant que fibres géométriques. Notre construction est basée sur une variante de la méthode de Artin-Weil des lois de groupes birationnelles, et, dans le cas déployé, ne dépend pas de l'existence d'une compactification magnifique classique sur un corps algébriquement clos. En particulier, notre construction donne une construction intrinsèque de compactifications magnifiques. Le schéma de groupe Picard de nos compactifications est calculé. De plus, nous discutons des différentes applications de notre compactification sur l'étude des torseurs sous schémas de groupes réductifs
Wonderful compactifications of adjoint reductive groups over an algebraically closed field play an important role in algebraic geometry and representation theory. In this thesis, we construct an equivariant com- pactification for adjoint reductive groups over arbitrary base schemes. Our compactifications parameterize classical wonderful compactifications of De Concini and Pro- cesi as geometric fibers. Our construction is based on a variant of the Artin-Weil method of birational group laws, and, in the split case, dose not depend on the existence of the classical wonderful compactification over an algebraically closed field. In particular, our construction gives a new intrinsic construction of wonderful compac- tifications. The Picard group scheme of our compactifi- cations is computed. We also discuss several applications of our compactification in the study of torsors under reductive group schemes

Le but de cette thèse est d'étudier la structure galoisienne de torseurs sous des schémas en groupes finis (ou quasi-finis) et plats. Pour cela, nous utilisons (et généralisons) un homomorphisme défini par W. Waterhouse, ainsi que le << class invariant homomorphism >> défini par M. J. Taylor.

Dans le chapitre I, nous étudions les propriétés fonctorielles de ces homomorphismes. Nous en déduisons une généralisation de résultats de Taylor, Srivastav, Agboola et Pappas concernant le noyau du class invariant homomorphism pour les variétés abéliennes ayant partout bonne réduction qui sont isogènes à un produit de courbes elliptiques.

Dans le chapitre II, nous donnons une lecture du class invariant homomorphism dans le langage des 1-motifs.

Dans le chapitre III, nous généralisons la construction du class invariant homomorphism pour un sous-groupe fini et plat d'un schéma en groupes semi-stable (sur un schéma de base intègre, normal et noethérien) dont la fibre générique est une variété abélienne. Nous étendons également les résultats de Taylor, Srivastav, Agboola et Pappas à cette situation.

Dans le chapitre IV, nous généralisons la construction du chapitre III en considérant un sous-groupe fermé, quasi-fini et plat du modèle de Néron d'une variété abélienne (la base étant un schéma de Dedekind). Ceci nous permet de généraliser un résultat arakélovien du à Agboola et Pappas.

A. Iliev et L. Manivel inspirés par la construction par S. Mukai d'une variété classant les réductions de Gauss d'une quadrique projective lisse, et les dégénérescences de ces réductions, définissent la variété des réductions d'une algèbre de Jordan simple. En étudiant ces variétés, ils trouvent trois nouvelles variétés de Fano. Les variétés de Fano sont intéressantes pour leur riche géométrie et pour le rôle qu'elles jouent en géométrie birationnelle, il est cependant rare d'en découvrire de nouvelles. Je généralise la construction des variétés de réductions pour les paires symétriques réductives, démontre des propriétés générales de ces variétés et étudie trois exemples. La variété des réductions d'une paire symétrique réductive est une variété projective quasi-homogène sous l'action du groupe fixe de la paire symétrique, dont l'orbite ouverte est l'ensemble des algèbres anisotropes, réductives, maximales de la paire symétrique. Pour les propriétés générales, l'application centralisateur, une application rationnelle de l'espace anisotrope vers la variété des réductions, permet d'isoler un gros ouvert du lieu lisse de la variété des réductions, d'y élucider la combinatoire des orbites, et de généraliser aux paires symétriques un résultat connu sur le lieu irrégulier d'une algèbre de Lie simple. Je classe les sous-espaces linéaires de la variété des réductions contenant un point général, et en déduit dans les cas favorables un résultat de positivité pour la classe anticanonique de la variété. Parmi les trois cas particuliers étudiés, on trouve deux variétés de Fano, l'une lisse de dimension 6 et indice 2, l'autre singulière et normale, de dimension 8 et indice 3
Inspired by the construction by S. Mukai of a variety classifying Gauss reductions of a smooth projective quadric, A. Iliev and L. Manivel define the variety of reductions for a simple Jordan algebra. Study of these varieties bring up three new Fano varieties. General interset towards Fano varieties is two-fold: on the first side, their intrinsec geometry is remarkable, an the second side, they play a crucial part in birational geometry. New ones are however seldom found. I generalise this construction to reductive symmetric pairs, study some of their general properties and three small dimension examples. These varieties are projective, quasi-homogenous under the operation of the fixed point group of the symmetric pair. Points in the open orbit are the anisotropic, reductive, maximal subalgebras of the symmetric pair. In the general setup, I explain how the centralizer map, a rational map from the anisotropic space to the variety of reductions, parametrizes a smooth open subset, simplifies the study of combinatorial properties of the orbits in this open subset, and allows to slightly generalise to symmetric-pair's context the well-known description of the irregular locus of simple Lie algebras. I classify linear subspaces of the variety of reductions through a general point, and deduce, for the good cases, the positivity of the anticanonical class of the variety. Among studied examples lie two Fano varieties, one is a smooth 6-fold of index 2, the second is a singular normal 8-fold of index 3

Dans cette thèse, on s'intéresse à la possibilité de plonger un tore T dans un groupe réductif G selon une donnée radicielle tordue sur un schéma S. Un cas particulier de ce problème est lié au problème de plongement d'une algèbre étale avec involution dans une algèbre centrale simple avec involution, qui est considérée par Prasad et Rapinchuk. Pour aborder ce problème, on définit le foncteur de plongement, ensuite on montre qu'il est représentable. Par suite, on peut reformuler le problème original en un problème d'existence des S-points du foncteur de plongement. Afin de fixer une composante connexe du foncteur de plongement, on définit une orientation u de la donnée radicielle par rapport à G et considère le foncteur de plongement orienté. On montre que le foncteur de plongement orienté est un espace homogène sous l'action adjointe de G. De plus, on montre que sur un corps local L, l'orientation u et l'index de Tits de G détermine l'existence des L-points du foncteur de plongement orienté. Utilisant aussi les techniques développées par Borovoi, on prouve le principe local-global pour les foncteurs de plongement orientés danscertains cas. En fait, l'obstruction de Brauer-Manin est la seule obstruction au principe local-global pour les foncteurs de plongement orientés. Enfin, on donne une preuve plus conceptuelle du théorème de Prasad et Rapinchuk en appliquant les résultats sur les foncteurs de plongement orienté, tout en généralisant le Théorème 7. 3 dans l’article « Local-Global Principles for Embedding of Fields with Involution into Simple Algebras with Involution » par Prasad et Rapinchuk
In this thesis, we focus on how to embed a torus T into a reductive group G with respect to a given root datum  over a scheme S. This problem also relates to how to embed an étale algebra with involution into a central simple algebra with involution. We approach this problem by defining the embedding functor, and prove that it is a left homogeneous space over S under the automorphism group AutS-grp(G) and a right principal homogeneous space over the scheme of maximal tori under the automorphism group Aut(). Therefore, it is representable. Then we can reformulate the original problem into the problem of existence of the S-points of the embedding functor. In order to fix a connected component of the embedding functor, we define an orientation u of  with respect to G. We show that the oriented embedding functor is a homogeneous space under the adjoint action of G. Moreover, we show that over a local field L, the orientation u and the Tits index of G determine the existence of L-points of the oriented embedding functor. We also use the techniques developed in Borovoi's paper to prove that the local-global principle holds for oriented embedding functors in certain cases. Actually, the Brauer-Manin obstruction is the only obstruction to the local-global principle for the oriented embedding functor. Finally, we apply the results of oriented embedding functors to give an alternative proof of Prasad and Rapinchuk's Theorem, and improve Theorem 7. 3 in their paper “Local-Global Principles for Embedding of Fields with Involution into Simple Algebras with Involution”

Les integrales orbitales ordinaires ou tordues sur un groupe de lie reductif g reel apparaissent au meme titre que leurs analogues sur les groupes reductifs p-adique, dans la theorie des formes automorphes. Elles forment le cote geometrique de la formule des traces dans le cas d'un sous-groupe discret co-compact ou dans la description du spectre discret dans le cas general. On obtient tout d'abord une caracterisation des integrales orbitales tordues. On etablit ensuite un theoreme de type paley-wiener invariant et on en donne une application au calcul de multiplicites dans la formule des traces tordues. On obtient ensuite une formule d'inversion des integrales orbitales tordues

Cette thèse porte sur l’étude des actions (rationnelles) des schémas en groupes infinitésimaux, avec un accent particulier sur les schémas en groupes infinitésimaux commutatifs unipotents et les actions génériquement libres et les actions fidèles. Pour tout k-schéma en groupes fini G agissant rationnellement sur une k-variété X, si l’action est génériquement libre, alors la dimension de l’algèbre Lie(G) est majorée par la dimension de la variété. Nous montrons que c’est la seule obstruction lorsque k est un corps parfait de caractéristique positive et que G est infinitésimal commutatif trigonalisable. Si G est unipotent, nous montrons aussi que toute action rationnelle génériquement libre sur X du noyau de (toute puissance du) Frobenius de G s’étend à une action rationnelle génériquement libre de G sur X. De plus, nous donnons des conditions nécessaires pour avoir des actions rationnelles fidèles de schémas en groupes infinitésimaux commutatifs trigonalisables sur des variétés, et des conditions suffisantes (différentes) dans le cas unipotent sur un corps parfait. L’étude des actions fidèles des schémas en groupes sur une variété X fournit des informations sur les sous-groupes représentables du foncteur-groupe des automorphismes AutX de X. Pour tout corps k, PGL2,k représente le foncteur-groupe des automorphismes de P1 k et donc les sous-schémas en groupes de PGL2,k correspondent aux actions fidèles sur P1 k. De plus, PGL2,k(k) coïncide avec le groupe de Cremona en dimension un, c’est-à-dire les morphismes birationnels de P1 k, puisque toute application rationnelle d’une courbe projective non singulière dans elle-même s’étend à la courbe entière. En caractéristique positive, la situation est complètement différente si l’on considère les actions rationnelles de schémas en groupes infinitésimaux. La plupart des actions infinitésimales fidèles sur la droite affine ne s’étendent pas à P1 k. Si la caractéristique d’un corps k est impaire, tout sous-schéma en groupes infinitésimal de PGL2,k se relève à SL2,k. Ceci n’est pas vrai en caractéristique 2 et, dans ce cas, nous donnons une description complète, à isomorphisme près, des sous-schémas en groupes infinitésimaux unipotents de PGL2,k. Enfin, nous prouvons un résultat qui donne une description explicite de tous les k-schémas en groupes infinitésimaux commutatifs unipotents avec algèbre de Lie unidimensionnelle définis sur un corps algébriquement clos k, montrant qu’il y a exactement n tels schémas en groupes non isomorphes d’ordre fixé pn
This thesis focuses on the study of (rational) actions of infinitesimal group schemes, with a particular emphasis on infinitesimal commutative unipotent group schemes and generically free actions and faithful actions. For any finite k-group scheme G acting rationally on a k-variety X, if the action is generically free then the dimension of Lie(G) is upper bounded by the dimension of the variety. We show that this is the only obstruction when k is a perfect field of positive characteristic and G is infinitesimal commutative trigonalizable. If G is unipotent, we also show that any generically free rational action on X of (any power of) the Frobenius kernel of G extends to a generically free rational action of G on X. Moreover, we give necessary conditions to have faithful rational actions of infinitesimal commutative trigonalizable group schemes on varieties, and (different) sufficient conditions in the unipotent case over a perfect field. Studying faithful group scheme actions on a variety X yields information on representable subgroups of the automorphism group functor AutX of X. For any field k, PGL2,k represents the automorphism group functor of P1 k and thus subgroup schemes of PGL2,k correspond to faithful actions on P1 k. Moreover, PGL2,k(k) coincides with the Cremona group in dimension one, i.e. birational self-maps of P1 k, since any rational self-map of a projective non-singular curve extends to the whole curve. In positive characteristic, the situation is completely different if we consider rational actions of infinitesimal group schemes. Most of the faithful infinitesimal actions on the affine line do not extend to P1 k. If the characteristic of a field k is odd, any infinitesimal subgroup scheme of PGL2,k lifts to SL2,k. This is not true in characteristic 2 and, in this case, we give a complete description, up to isomorphism, of infinitesimal unipotent subgroup schemes of PGL2,k. Finally, we prove a result that gives an explicit description of all infinitesimal commutative unipotent k-group schemes with one-dimensional Lie algebra defined over an algebraically closed field k, showing that there are exactly n non-isomorphic such group schemes of fixed order pn

Ce travail comprend deux parties indépendantes. La première (chap. I à III) porte sur la géométrie logarithmique. Au chap. I on définit le groupe fondamental logarithmique d'un log schéma fs, et l'on prouve pour celui-ci un théorème de spécialisation à la Grothendieck dans le cas propre et log lisse sur un trait hensélien. On se place ensuite sur un point logarithmique standard s de caractèristique p. Au chap. II, on montre que, si X est un log schéma fs séparé et de type fini sur s, la cohomologie Kummer étale l-adique (l différent de p) de la fibre log géométrique de X est de type fini et munie d'une action quasi-unipotente de l'inertie logarithmique; on étudie les exposants. Au chap. III, pour s = Spec(k), k fini de cardinal q, on définit à la Rapoport la fonction zêta semi-simple Kummer étale l-adique de X. On prouve sa rationalité et son indépendance en l. Dans le cas propre log lisse vertical de Cartier, on en donne une interprétation log cristalline, et l'on décrit ses zéros et ses pôles sur les couronnes p-adiques de rayon une puissance entière de q. .
This work consists of two independent parts. The first one (chaps. I through III) deals with logarithmic geometry. In chap. I we define the logarithmic fundamental group of an fs log scheme and in the proper and log smooth case over the spectrum of a henselian dvr we prove that it satisfies a specialization theorem à la Grothendieck. We then consider a standard logarithmic point s of characteristic p. In chap. II we show that if X is an fs log scheme, separated and of finite type over s, the l-adic Kummer etale cohomology (l different from p) of the log geometric fiber of X finitely generated and endowed with a quasi-unipotent action of the logarithmic inertia, and we study the exponents. In chap. III, for k finite with q elements we define, à la Rapoport, the l-adic Kummer etale semi-simple zeta function of X. We prove it is rational and independent of l. In the proper, log smooth, vertical, Cartier type case we interpret it in terms of log crystalline cohomology and describe its zeroes and poles on the p-adic annuli of radius an integral power of q. .

Soit p un nombre premier. Cette thèse est une contribution à la théorie des représentations modulo p des groupes réductifs p-adiques, jusque là essentiellement centrée sur le groupe linéaire général GL(n) défini sur un corps local non archimédien F complet pour une valuation discrète, de caractéristique résiduelle p et de corps résiduel fini. L'originalité de nos travaux réside notamment dans le fait qu'ils concernent d'autres groupes : nous nous intéressons en effet à la description des classes d'isomorphisme des représentations modulo p de groupes formés des F-points d'un groupe réductif connexe défini, quasi-déployé de rang semi-simple égal à 1 sur F. Une place particulière est accordée au groupe spécial linéaire SL(2) et au groupe unitaire quasi-déployé non ramifié en trois variables U(2,1). Dans ces deux cas, nous montrons que les classes d'isomorphisme des représentations lisses irréductibles admissibles à coefficients dans un corps algébriquement clos de caractéristique p se scindent en deux familles : les représentations non supersingulières et les représentations supersingulières. Nous décrivons complètement les représentations non supersingulières, et montrons que la notion de supersingularité est équivalence à la notion de supercuspidalité apparaissant dans la théorie complexe. Nous donnons aussi une description explicite des représentations supersingulières de SL(2,Q_{p}), ce qui nous permet de définir dans ce cas une correspondance de Langlands locale semi-simple modulo p compatible à celle construite par Breuil pour GL(2). Nous généralisons ensuite les méthodes utilisées jusqu'alors pour obtenir la description des représentations non supercuspidales de G(F) lorsque G est un groupe réductif connexe défini, quasi-déployé, et rang semi-simple égal à 1 sur F. Elle fait apparaître trois familles deux à deux disjointes de représentations : les caractères, les représentations de la série principale et celles de la série spéciale. Nous terminons par une classification des modules à droite simples sur la pro-p-algèbre de Hecke-Iwahori H de SL(2,F). On déduit en particulier que l'application qui envoie une représentation lisse modulo p de SL(2,F) sur son espace de vecteurs invariants sous l'action du pro-p-sous-groupe d'Iwahori induit une bijection entre l'ensemble des classes d'isomorphisme des représentations lisses irréductibles non supersingulières de SL(2,F) et l'ensemble des classes d'isomorphisme des H-modules à droite simples non supersinguliers. Cette bijection s'étend aux objets supersinguliers lorsque l'on suppose que F = Q_{p}, ce qui est de bon augure dans la recherche d'une équivalence de catégories analogue à celle obtenue par Ollivier dans le cadre de la théorie existant pour GL(2, Q_{p}).

Cette thèse achève la classification des sous-schémas en groupes paraboliques des groupes algébriques semi-simples sur un corps algébriquement clos, en particulier de caractéristique deux et trois. Dans un premier temps, nous présentons la classification en supposant que la partie réduite de ces sous-groupes soit maximale, avant de passer au cas général. Nous parvenons à une description quasiment uniforme : à l'exception d'un groupe de type G₂ en caractéristique deux, chaque sous-schémas en groupes parabolique est obtenu en multipliant des paraboliques réduits par des noyaux d'isogénies purement inséparables, puis en prenant l'intersection. En conclusion, nous discutons quelques implications géométriques de cette classification
This thesis brings to an end the classification of parabolic subgroup schemes of semisimple groups over an algebraically closed field, focusing on characteristic two and three. First, we present the classification under the assumption that the reduced part of these subgroups is maximal; then we proceed to the general case. We arrive at an almost uniform description: with the exception of a group of type G₂ in characteristic two, any parabolic subgroup scheme is obtained by multiplying reduced parabolic subgroups by kernels of purely inseparable isogenies, then taking the intersection. In conclusion, we discuss some geometric implications of this classification

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux sous-groupes profinis et pro-p d'un groupe algébrique linéaire connexe défini sur un corps local. Dans le premier chapitre, on résume brièvement la théorie de Bruhat-Tits et on introduit les notations nécessaires à ce travail. Dans le second chapitre, on trouve des conditions équivalentes à l'existence de sous-groupes compacts maximaux d'un groupe algébrique linéaire G connexe quelconque défini sur un corps local K. Dans le troisième chapitre, on obtient un théorème de conjugaison des sous-groupes pro-p maximaux de G(K) lorsque G est réductif. On décrit ces sous-groupes, de plus en plus précisément, en supposant successivement que G est semi-simple, puis simplement connexe, puis quasi-déployé. Dans le quatrième chapitre, on s'intéresse aux présentations d'un sous-groupe pro-p maximal du groupe des points rationnels d'un groupe algébrique G semi-simple simplement connexe quasi-déployé défini sur un corps local K. Plus spécifiquement, on calcule le nombre minimal de générateurs topologiques d'un sous-groupe pro-p maximal. On obtient une formule linéaire en le rang d'un certain système de racines, qui dépend de la ramification de l'extension minimale L=K déployant G, explicitant ainsi les contributions de la théorie de Lie et de l'arithmétique du corps de base
In this thesis, we are interested in the profinite and pro-p subgroups of a connected linear algebraic group defined over a local field. In the first chapter, we briefly summarize the Bruhat-Tits theory and introduce the notations necessary for this work. In the second chapter we find conditions equivalent to the existence of maximal compact subgroups of any connected linear algebraic group G defined over a local field K. In the third chapter, we obtain a conjugacy theorem of the maximal pro-p subgroups of G(K) when G is reductive. We describe these subgroups, more and more precisely, assuming successively that G is semi-simple, then simply connected, then quasi-split in addition. In the fourth chapter, we are interested in the pro-p presentations of a maximal pro-p subgroup of the group of rational points of a quasi-split semi-simple algebraic group G defined over a local field K. More specifically, we compute the minimum number of generators of a maximal pro-p subgroup. We obtain a formula which is linear in the rank of a certain root system, which depends on the ramification of the minimal extension L=K which splits G, thus making explicit the contributions of the Lie theory and of the arithmetic of the base field

L'objet de cette thèse est de comprendre comment se généralise la théorie de la ramification pour des actions par des schémas en groupes affines avec un intérêt particulier pour la notion de modération. Comme contexte général pour ce résumé, considérons une base affine S := Spec(R) où R est un anneau unitaire, commutatif, X := Spec(B) un schéma affine sur S, G := Spec(A) un schéma en groupes affine, plat et de présentation finie sur S et une action de G sur X que nous noterons (X, G). Enfin, nous notons [X/G] le champ quotient associé à cette action et Y := Spec(BA) où BA est l'anneau des invariants pour l'action (X, G). Supposons de plus que le champ d'inertie soit fini.Comme point de référence, nous prenons la théorie classique de la ramification pour des anneaux munis d'une action par un groupe fini abstrait. Afin de comprendre comment généraliser cette théorie pour des actions par des schémas en groupes, nous considérons les actions par des schémas en groupes constants en se rappelant que la donnée de telles actions est équivalente à celle d'un anneau muni d'une action par un groupe fini abstrait nous ramenant au cas classique. Nous obtenons ainsi dans ce nouveau contexte des notions généralisant l'anneau des invariants en tant que quotient, les groupes d'inertie et toutes leurs propriétés. Le cas non ramifié se généralise naturellement avec les actions libres. En ce qui concerne le cas modéré, qui nous intéresse particulièrement pour cette thèse, deux généralisations sont proposées dans la littérature. Celle d'actions modérées par des schémas en groupes affines introduite par Chinburg, Erez, Pappas et Taylor dans l'article [CEPT96] et celle de champ modéré introduite par Abramovich, Olsson et Vistoli dans [AOV08]. Il a été alors naturel d'essayer de comparer ces deux notions et de comprendre comment se généralisent les propriétés classiques d'objets modérés à des actions par des schémas en groupes affines.Tout d'abord, nous avons traduit algébriquement la propriété de modération sur un champ quotient comme l'exactitude du foncteur des invariants. Ce qui nous a permis d'obtenir aisément à l'aide de [CEPT96] qu'une action modérée définit toujours un champ quotient modéré. Quant à la réciproque, nous avons réussi à l'obtenir seulement lorsque nous supposons de plus que G est fini et localement libre sur S et que X est plat sur Y . Nous pouvons voir que la notion de modération pour l'anneau B muni d'une action par un groupe fini abstrait Γ est équivalente au fait que tous les groupes d'inertie aux points topologiques sont linéairement réductifs si l'on considère l'action par le schéma en groupes constant correspondant à Γ sur X. Il a été donc naturel de se demander si cette propriété est encore vraie en général. Effectivement, l'article [AOV08] caractérise le fait que le champ quotient [X/G] est modéré par le fait que les groupes d'inertie aux points géométriques sont linéairement réductifs.À nouveau, si l'on considère le cas des anneaux munis d'une action par un groupe fini abstrait, il est bien connu que l'action peut être totalement reconstruite à partir de l'action d'un groupe inertie. Lorsque l'on considère le cas des actions par les schémas en groupes constants, cela se traduit comme un théorème de slices, c'est-à-dire une description locale de l'action initiale par une action par un groupe d'inertie. Par exemple, lorsque G est fini, localement libre sur S, nous établissons que le fait qu'une action soit libre est une propriété locale pour la topologie fppf, ce qui peut se traduire comme un théorème de slices. Grâce à [AOV08], nous savons déjà qu'un champ quotient modéré [X/G] est localement isomorphe pour la topologie fppf à un champ quotient [X/H] où H est une extension du groupe d'inertie en un point de Y. Lorsque G est fini sur S, il nous a été possible de montrer que H est aussi un sous-groupe de G.

L'étude menée dans ce mémoire propose une représentation originale d’un champ de vague aléatoire afin de respecter les contraintes statistiques sur la fonction caractéristique en un point (variance, coefficients d’asymétrie skewness et d’aplatissement kurtosis), mais également en deux points (spectre, pente). La modélisation proposée considère l’élévation de la surface océanique comme une superposition de fonctions spatiales aléatoires, et d’amplitudes aléatoires, regroupées en un certain nombre de nappes en fonction du vecteur d’onde. Cette démarche aboutit à la construction de deux modèles nommés “Groupy Wave Model” (GWM) et “Groupy Chopy Wave Model” (GCWM). Le premier permet le contrôle du spectre, skewness (des hauteurs et des pentes) et kurtosis (des hauteurs ou des pentes). Le dernier prend en compte les mouvements orbitaux des particules d’eau. Le modèle GCWM est vu comme un changement de coordonnées horizontales de la surface du modèle GWM pour le peuplement d’une surface. Cette transformation habille le spectre des hauteurs et fait apparaître des points de rebroussement. Une méthode permettant de “déshabiller” le spectre afin d’obtenir une surface avec un spectre voulu, ainsi qu’une proposition pour tenir compte des points de rebroussement sont aussi introduites. Les résultats obtenus soulignent un large éventail de différentes structures de l’état de mer, tout en respectant les mêmes contraintes statistiques
The study in this thesis proposes an original representation of a random wave field. The main goal is to respect the statistical constraints on a one-point characteristic function (variance, skewness and kurtosis) and also, at a two-point characteristic function (spectrum and slope). The proposed model considers the elevation of the ocean surface as a superposition of random spatial functions with the random amplitudes, grouped into maps depending on the wave vector. This approach leads to the construction of two models, so called “Groupy Wave Model” (GWM) and “Groupy Chopy Wave Model” (GCWM). The first allows the control of the spectrum, skewness (elevations and slopes) and kurtosis (elevations or slopes). The latter takes into account the orbital motions of water particles. The OGWM model is derived from horizontal coordinates of GWM surface. This transformation dresses the spectrum and shows cusps. A method of undressing the spectrum to obtain a surface with a target spectrum, which takes into account the cusps, is also introduced. The obtained results emphasize very different sea state structures, but with identical statistical properties

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la théorie des types dans les groupes réductifs sur un corps local non-archimédien. Etant donnés un tel corps F et une algèbre à division D de centre F et de degré réduit d, nous cherchons à construire des types simples pour le groupe GL(m, D), m entier supérieur ou égal à 1, forme intérieure du groupe linéaire GL(md, F). Nous franchissons deux étapes importantes dans cette construction. Dans un premier temps, nous produisons, pour toute strate simple de l'algèbre de matrices M(m, D), un ensemble de caractères simples, liés à ceux construits par Bushnell et Kutzko dans le cas déployé par un principe de transfert. Ces caractères simples jouissent d'un certain nombre de propriétés remarquables, notamment d'une formule d'entrelacement et d'une propriété de non-dégénérescence permettant d'associer à chacun d'eux sa représentation de Heisenberg, définie sur un certain sous-groupe ouvert compact de GL(m, D). Les techniques utilisées sont basées sur un procédé de montée-descente lié à un changement de base non ramifié. Dans un second temps, dans le cas où l'ordre héréditaire sous-jacent à la strate est principal, nous construisons pour chacun des caractères simples qui lui correspondent une bêta-extension de sa représentation de Heisenberg, c'est-à-dire un prolongement de même entrelacement. Cette construction est basée sur l'emploi d'un système de relations de cohérence entre les diverses représentations construites, ainsi que sur un procédé d'induction parabolique permettant d'obtenir des bêta-extensions dans GL(m, D) à partir de bêta-extensions dans GL(m/e, D), où e divise m
This thesis is devoted to the construction of simple types for the reductive group GL(m, D), where m is a positive integer and D a finite dimensional division algebra whose center is a nonarchimedean local field. The underlying aim of this work is the explicit description of the set of irreducible smooth complex representations of GL(m, D) whose inertial support is reduced to one element. In a first stage, we produce, for each simple stratum of the matrix algebra M(m,D), a set of simple characters, related to those constructed by Bushnell and Kutzko in the split case by a transfert property. Those characters fulfill some remarkable properties, as an intertwining formula and a nondegeneracy property, allowing to build their Heisenberg representation defined on a certain compact open subgroup of GL(m, D). This construction is based on a unramified base change process, which allows us to make use of the results of Bushnell and Kutzko. In a second stage, when the underlying hereditary order of the stratum is principal, we build for each simple character corresponding to it an extension of its Heisenberg representation without reducing the intertwining (such an extension is called a beta-extension). This construction is based on the use of a system of coherence relations between the various representations built, and on a parabolic induction process giving beta-extensions in GL(m,D) from beta-extensions in GL(m/e,D), where e divides m

Les symétries sont des transformations continues qui agissent sur les variables du système physique. Propriétés des équations différentielles qui gouvernent le système, elles conservent l'ensemble des solutions des équations, puisque sous l'action de telles transformations les équations s'écrivent à l'identique. Les symétries sont décrites par la théorie des groupes de Lie, qui fournit des outils incontournables dans l'analyse des équations différentielles. Elles permettent le calcul des solutions auto-similaires et de modèles invariants. Par ailleurs, lorsque le système différentiel dérive d'un Lagrangien, le théorème de Noether établit que toute symétrie de l'action d'un système physique est liée à une loi de conservation. Dans la première partie, nous introduisons la notion de symétrie, puis nous présentons quelques exemples d'application des techniques de symétrie de Lie. Ils montrent l'importance de ces propriétés dans la prédiction et la compréhension des phénomènes physiques. Dans la seconde partie, nous discutons de l'extension des techniques de symétries de Lie aux schémas numériques. Puis nous appliquons ces techniques à des schémas standard pour la résolution de l'équation de Burgers. La construction de méthodes numériques qui héritent des symétries d'équations différentielles est un thème récent, et fait partie du domaine de l'analyse numérique appelé intégration géométrique. Dans la troisième partie, nous mettons en oeuvre deux méthodes invariantes (une basée sur les équations équivalentes associées et une autre sur une extension discrète des symétries, avec maillage invariant adapté) pour la résolution d'équations unidimensionnelles de la mécanique des fluides

La stigmergie constitue un mécanisme de coordination générique largement exploité dans les sociétés animales, dans lequel les traces laissées par un individu dans l'environnement guident et stimulent les actions ultérieures de cet individu et d'autres individus. Dans le contexte humain, avec la numérisation de la société, de nouvelles formes de processus stigmergiques ont émergé à travers le développement de services en ligne qui exploitent largement les traces numériques laissées par leurs utilisateurs, notamment par le biais de systèmes de recommandation ou d'évaluation. Dans ce contexte, il est essentiel de comprendre l'influence de ces traces numériques sur la prise de décision individuelle et collective. Dans un premier temps, j'analyse et modélise l'interaction de groupes d'individus avec leurs traces numériques, et détermine comment ils peuvent exploiter ces traces pour coopérer dans une tâche de recherche d'informations. Par la suite, j'étudie l'influence de la compétition, tant au sein du groupe qu'entre les groupes, sur la manière dont les individus coopèrent pour mener à bien cette tâche. Pour répondre à ces questions, nous avons conçu le jeu multijoueur en ligne Stigmer, que nous avons utilisé pour mener 16 séries d'expériences. Dans ce jeu novateur, des groupes d'individus déposent et exploitent des traces numériques dans le cadre d'une tâche de recherche d'informations qui intègre un système d'évaluation à 5~étoiles. Ce système est similaire à ceux utilisés par de nombreuses plateformes en ligne, où les utilisateurs peuvent évaluer des produits, des services ou des vendeurs. Dans le jeu, les participants interagissent sur le même tableau de valeurs cachées, recherchant les cellules ayant les valeurs les plus élevées, en exploitant uniquement les informations indirectes fournies sous la forme de traces colorées résultant de leurs évaluations collectives. Ce cadre expérimental contrôlé permet une analyse quantitative approfondie du comportement individuel et collectif, en offrant la possibilité de manipuler et d'étudier l'impact combiné de la compétition intra et intergroupe sur la dynamique de coopération. Les résultats expérimentaux et de la modélisation montrent que le type et l'intensité de la compétition influent sur la manière dont les individus interprètent et utilisent les traces numériques, et sur la fiabilité des informations fournies par ces traces. Cette étude révèle que les individus peuvent être classés en trois profils comportementaux qui diffèrent par leur degré de coopération : les collaborateurs, les neutres et les trompeurs. En l'absence de compétition, les traces numériques induisent spontanément une coopération entre les individus, soulignant ainsi le potentiel des processus stigmergiques pour favoriser la collaboration dans les groupes humains. De même, la compétition entre deux groupes favorise le comportement coopératif des membres d'un groupe qui cherchent à surpasser la performance des membres de l'autre groupe. Cependant, la compétition au sein d'un groupe peut engendrer des comportements trompeurs, où les individus manipulent leurs évaluations pour obtenir un avantage compétitif sur les autres membres du groupe. Ainsi, dans les processus de prise de décisions, une information sociale non fiable renforce l'utilisation d'informations privées au détriment de cette information sociale. Enfin, les situations qui combinent à la fois de la compétition intragroupe et intergroupe font apparaître des niveaux variables de coopération entre les individus, expliqués par notre étude. En mettant en lumière les liens entre compétition, coopération, tromperie, et prise de décision, ces travaux établissent les fondements pour comprendre des interactions stigmergiques dans les environnements numériques. Ces résultats peuvent contribuer au développement d'algorithmes de prise de décision personnalisés et de systèmes d'intelligence collective artificielle fondés sur la stigmergie
Stigmergy is a generic coordination mechanism widely used by animal societies, in which traces left by individuals in the environment guide and stimulate the subsequent actions of the same or different individuals. In the human context, with the digitization of society, new forms of stigmergic processes have emerged through the development of online services that extensively exploit the digital traces left by their users, in particular, using rating-based recommendation systems. Therefore, understanding the impact of these digital traces on both individual and collective decision-making is essential. This study pursues two main objectives. First, I investigate and modelize the interactions of groups of individuals with their digital traces, and determine how they can exploit these traces to cooperate in an information search task. Subsequently, the research explores the impact of intragroup and intergroup competition on the dynamics of cooperation in the framework of this information search task. To answer these questions, we have developed the online multiplayer Stigmer game, on which we base 16 series of experiments under varying conditions. In this game, groups of individuals leave and exploit digital traces in an information search task that implements a 5-star rating system. This system is similar to recommendation systems used by many online marketplaces and platforms, where users can evaluate products, services, or sellers. In the game, all individuals interact with a grid of hidden values, searching for cells with the highest values, and using only indirect information provided in the form of colored traces resulting from their collective ratings. This controlled environment allows for a thorough and quantitative analysis of individual and collective behaviors, and offers the possibility of manipulating and studying the combined impact of intragroup and intergroup competition on cooperation. The experimental and modeling results indicate that the type and intensity of competition determine how individuals interpret and use digital traces, and impact the reliability of the information delivered via these traces. This study reveals that individuals can be classified into three behavioral profiles that differ in their degree of cooperation: collaborators, neutrals, and defectors. When there is no competition, digital traces spontaneously induce cooperation among individuals, highlighting the potential for stigmergic processes to foster collaboration in human groups. Likewise, competition between two groups also promotes cooperative behavior among group members who aim to outperform the members of the other group. However, intragroup competition can prompt deceptive behaviors, as individuals may manipulate their ratings to gain a competitive advantage over the other group members. In this situation, the presence of misinformation reinforces the use of private information over social information in the decision-making process. Finally, situations that combine both intragroup and intergroup competition display varying levels of cooperation between individuals, that we explain. This research establishes the foundations for understanding stigmergic interactions in digital environments, shedding light on the relationships between competition, cooperation, deception, and decision-making. The insights gained may contribute to the development of sustainable and cooperative personalized decision-making algorithms and artificial collective intelligence systems grounded in stigmergy

Les variétés de Deligne-Lusztig associées à un élément de Coxeter, dites variétés de Coxeter et notées $YY(dot{c})$, sont des variétés candidates à réaliser l'équivalence dérivée demandée dans la conjecture de Broué. Cette conjecture implique qu'une telle variété doit avoir une cohomologie disjointe et donne également la description de l'algèbre d'endomorphismes associée. Dans le cas des groupes linéaires, nous décrivons la cohomologie des variétés de Coxeter et en déduisons que celles-ci vérifient bien les propriétés impliquées par la conjecture de Broué. Pour ce faire, nous montrons qu'il est possible d'appliquer un résultat de og transitivitéfg permettant de se ramener à des variétés de Coxeter og plus petitesfg et nous utilisons ensuite un résultat établi par Lusztig sur des variétés notées $XX(c)$, obtenues comme des quotients des variétés $YY(dot{c})$ par des groupes finis. Enfin, dans une dernière partie, la description de la cohomologie des variétés de Coxeter nous permet d'obtenir un lien entre la cohomologie de la compactification $overline{YY}(dot{c})$ et celle de la compactification $overline{XX}(c)$
Deligne-Lusztig varieties associated to Coxeter elements, or more simply Coxeter Varieties denoted by $YY(dot{c})$, are good candidates to realize the derived equivalence needed for the Broué's conjecture. The conjecture implies that the varieties should have disjoint cohomology as well as gives a description of the endomorphisms algebra.For linear groups, we describe the cohomology of the Coxeter varieties and hence show that it agrees with the conditions implied by Broué's conjecture. To do so, we prove it is possible to apply a og transitivityfg result allowing us to restrict to og smallerfg Coxeter varieties. Then, we apply a result obtained by Lusztig on varieties $XX(c)$, which are quotient varieties of $YY(dot{c})$ by some finite groups.In the last part of the thesis, we use the description of the cohomology of Coxeter varieties to connect the cohomology of the compactification $overline{YY}(dot{c})$ and the cohomology of the compactification $overline{XX}(c)$

Soit G un groupe algébrique réductif connexe de centre connexe défini sur un corps fini de caractéristique p>0. On munit cette structure d'un endomorphisme de Frobenius F et l'on note G^F l'ensemble des points de G fixes pour l'action de F : G^F est un groupe fini. On suppose que la caractéristique p est bonne pour G.

On définit alors une application Phi_G de l'ensemble des classes de conjugaison spéciales de G^* dans l'ensemble des classes unipotentes de G. Cette application décrit le support unipotent des différentes classes de faisceaux-caractères définis sur G.

Parallèlement à cela, via la correspondance de Springer, on définit différents invariants, dont les d-invariants, pour les caractères d'un groupe de Weyl W. Nous avons étudié le lien entre l'induction de caractères spéciaux de certains sous groupes de W et les d-invariants. A l'aide de ceci, on démontre que Phi_G, restreinte à certaines classes spéciales particulières de G^* est surjective. On a montré que la stabilité vis-à-vis du Frobenius pouvait être introduite dans ce résultat.

On en déduit deux résultats. Le premier est un lien étroit entre les restrictions aux éléments unipotents de faisceaux-caractères de certaines classes et différents systèmes locaux irréductibles et G-équivariants sur les classes unipotentes de G.

Le second est une preuve d'une conjecture de Kawanaka sur les caractères de Gelfand-Graev généralisés de G : ils forment une base du Z-module des caractères virtuels de G^F à support unipotent.

Notre thèse s'intéresse aux invariants cohomologiques des groupes algébriques linéaires, lisses et connexes sur un corps quelconque. Plus spécifiquement on étudie les invariants de degré 2 à coefficients dans le complexe de faisceaux galoisiens Q/Z(1), c'est-à-dire des invariants à valeurs dans le groupe de Brauer. Pour se faire on utilise la cohomologie étale des faisceaux sur les schéma simpliciaux. On obtient une description de ces invariants pour tous les groupes linéaires, lisses et connexes, notamment les groupes non réductifs sur un corps imparfait (par exemple les groupes pseudo-réductifs ou unipotents).On se sert de la description établie pour étudier le comportement du groupe des invariants à valeurs dans le groupe de Brauer par des opérations sur les groupes algébriques. On explicite aussi ce groupe d'invariants pour certains groupes algébriques non réductifs sur un corps imparfait
Our thesis deals with the cohomological invariants of smooth and connected linear algebraic groups over an arbitrary field. More precisely, we study degree 2 invariants with coefficients Q/Z(1), that is invariants taking values in the Brauer group. Our main tool is the étale cohomology of sheaves on simplicial schemes. We get a description of these invariants for every smooth and connected linear groups, in particular for non reductive groups over an imperfect field (as pseudo-reductive or unipotent groups for instance).We use our description to investigate how the groups of invariants with values in the Brauer group behave with respect to operations on algebraic groups. We detail this group of invariants for particular non reductive algebraic groups over an imperfect field

Le foncteur de Picard d'un schéma a fait l'objet d'une étude approfondie dans les années soixante. La décennie suivante a vu naître avec les travaux de Giraud puis Deligne, Mumford, et enfin Artin la notion de champ algébrique, qui généralise celle de schéma. Nous nous intéressons dans cette thèse au foncteur de Picard d'un champ algébrique et démontrons à son sujet un certain nombre de résultats bien connus dans le cadre des schémas. Nous étudions entre autres la représentabilité du foncteur de Picard, ses propriétés de séparation, de finitude relative, et les déformations de faisceaux inversibles. Nous construisons également la composante neutre du foncteur de Picard et étudions sa propreté. Quelques exemples viennent étayer le propos. Ces travaux nous ont amené à résoudre un certain nombre de problèmes techniques relatifs à la cohomologie des faisceaux abéliens sur le site lisse-étale d'un champ algébrique. Ces questions ont été rassemblées en annexe en fin de volume.

Soient S = Sk(G, x) une variété de Shimura de type PEL et A le schéma abélien universel dessus. Soit ƒ : Ar → S le produit fibré de A sur celle-ci. La cohomologie relative Rⁱ ƒ*ℚAr est canoniquement identifiée avec l’image, par un foncteur additif, d’une représentation explicite Wi,r de G, de sorte que, chaque décomposition de Wi,r en sous-représentations, induise une décomposition de Rⁱ ƒ*ℚ Ar en sous-variations de structures de Hodge. Notre résultat principal affirme que toutes telles décompositions se relèvent canoniquement en décompositions du motif de Ar dans la catégorie CHM(S)ℚ des motifs de Chow relatifs. Pour certaines variétés PEL, comme celle de Siegel, ceci revient à relever aux motifs toutes les décompositions de Rⁱ ƒ*ℚ Ar en sous-variations de structures de Hodge. Nous obtenons aussi un raffinement de la conjecture de Hodge pour les variétés abéliennes assez génériques parmi celles qui vérifient un certain problème modulaire
Let S = Sk(G, x) be a Shimura variety of PEL type and A the universal abelian scheme over S. Let ƒ : Ar → S be the fiber product of A over S. The relative cohomology Rⁱ ƒ*ℚ Ar is canonically identified with the image, via an additive functor, of an explicit representation Wi,r de G, in such a way that each decomposition of Wi,r into subrepresentations induces a decomposition of Rⁱ ƒ*ℚ Ar into subvariations of Hodge structures. Our main result is that every such decomposition lifts canonically to a decomposition of the motive of Ar in the category CHM(S)ℚ of relative Chow motives. For some PEL varieties, such as the Siegel one, this means that we lift to motives all decompositions of Rⁱ ƒ*ℚAr into subvariations of Hodge structures. We also obtain a refinement of the Hodge conjecture for abelian varieties which are generic amongst those which satisfy a certain moduli problem

Dans cette thèse, on considère l'arithmétique des groupes linéaires sur les corps de fonctions p-adiques. On divise la thèse en plusieurs parties.Dans la première partie, on rappelle une obstruction cohomologique au principe de Hasse pour les torseurs sous un tore [HS16] et une obstruction à l'approximation faible pour les tores [HSS15] Par la suite, on compare les obstructions ci-dessus de deux manières différentes. En particulier, on montre que l'obstruction au principe de Hasse pour les torseurs sous un tore peut être décrite par un groupe de cohomologie non ramifée.Dans la deuxième partie, on établit quelques théorèmes de dualité arithmétique et on déduit une suite exacte de type Poitou-Tate pour les complexes courts de tores. Plus tard, on parvient à trouver un défaut d'approximation faible pour certains groupes réductifs connexes en utilisant un morceau de la suite de Poitou-Tate.Dans la dernière partie, on considère un théorème de Borel-Serre de finitude en cohomologie galoisienne. Le premier ingrédient est que la finitude du noyau de l'application locale-globalepour les groupes linéaires découlera de celle des groupes géométriquement simples simplementconnexes. Par la suite, on montre que ce noyau est un ensemble fini pour une liste de groupes géométriquement simples simplement connexes
This thesis deals with the arithmetic of linear groups over p-adic function fields. We divide the thesis into several parts.In the first part, we recall a cohomological obstruction to the Hasse principle for torsors under tori [HS16] and another obstruction to weak approximation for tori [HSS15] Subsequently we compare the two obstructions in two different manners. In particular, we show that the obstruction to the Hasse principle for torsors under tori can be described by an unramifed cohomology group.In the second part, we establish some arithmetic duality theorems and deduce a Poitou-Tate style exact sequence for a short complex of tori. Later on, we manage to find a defect to weak approximation for certain connected reductive groups using a piece of the Poitou-Tate sequence.In the last part, we consider a Borel-Serre style finiteness theorem in Galois cohomology. The first ingredient is that the finiteness of the kernel of the global-to-local map for linear groups will follow from that of absolutely simple simply connected groups. Subsequently, we show the kernel is a finite set for a list of absolutely simple simply connected groups

Dans ce travail de thèse on étudie le schéma en groupes fondamental des variétés connexes par courbes ou qui sont associées à ces variétés. Les variétés connexes par courbes sont la généralisation des variétés rationnellement connexes, dont la définition a été conçu par J. Kollár. Ces notions sont les plus proches en géométrie algébrique à la notion de connexité par arcs en topologie, car sur un corps algébriquement clos (non dénombrable), par deux points très généraux d'une variété connexe par courbes (par chaînes resp.) il existe une courbe (chaîne de courbes resp.) avec un morphisme vers la variété dont l'image contient les deux points-ci considérés. En dépendant du type de courbes qu'on considère, on a les notions de g-connexité (par chaînes resp.) où on considère exclusivement des courbes (chaînes de courbes resp.) où chaque composante irréductible est une courbe lisse et projective de genre g, et la notion de la C-connexité pour une courbe fixe C où par deux points très généraux on peut faire passer l'image d'un morphisme depuis la courbe C.En utilisant des résultats classiques et récents de la théorie des schémas en groupes fondamentaux, qui classifient des torseurs sous l'action d'un schéma en groupes affine, notamment le schéma en groupes fondamental de Nori et le S-schéma en groupes fondamental, on essaie à décrire le schéma en groupes fondamental de Nori des certains types des variétés connexes par courbes, dont le cas rationnellement connexe est déjà connu, et ceux des certaines variétés associées.Pour obtenir ces résultats, on utilise tous les aspects qui interviennent dans la théorie du schéma en groupes fondamental : les schémas en groupes affines, les catégories tannakiennes des fibrés vectoriels sur des variétés propres et la théorie des torseurs affines. En plus, on construit des nouveaux schémas en groupes fondamentaux associés aux catégories tannakiennes des fibrés pour des variétés où tout pair de points peut être connecté par des chaînes de courbes appartenant à des familles arbitraires de courbes, ce qui généralise une construction récente de I. Biswas, P.H. Hai et J.P. Dos Santos et qui pourrait fournir un nouveau cadre pour l'étude des schémas en groupes fondamentaux des variétés connexes par courbes. Plus spécifiquement, on propose deux approches différentes pour décrire ces schémas en groupes fondamentaux, appliquer le nouveau cadre des schémas en groupes fondamentaux décrit dans le paragraphe précédent aux variétés g-connexes, et utiliser la fibration rationnellement connexe maximale et décrire le comportement du schéma en groupes fondamental sur cette fibration. Inspiré par la deuxième approche, on décrit le schéma en groupes fondamental des fibrations sur des variétés abéliennes avec fibres rationnellement connexes, inspiré par la description des variétés elliptiquement connexes en caractéristique zéro par F. Gounelas. Ces variétés ne sont pas nécessairement elliptiquement connexes en caractéristique positive, mais la description de ses schémas en groupes fondamentaux est possible avec la suite exacte d’homotopie
In this thesis work we study the fundamental group-scheme of curve-connected varieties or associated to them. Curve-connected varieties are the generalization of rationally connected varieties, whose definition was conceived by J. Kollár. These notions are the closest ones in algebraic geometry, to the notion of arc connectedness in topology, because over an algebraically closed field (uncountable), over any pair of two very general points in a curve-connected variety (resp. chain-connected), there exists a curve (resp. chain of curves) with a morphism to the variety whose image contains the two points mentioned before. Depending on the type of curves we consider, we have the notions of g-connectedness (resp. chain g-connectedness) where we consider exclusively curves (resp. chains of curves) with irreducible components are smooth and projective curves of genus g, and the notion of C-connectedness for a fixed curve C where over any two very general points, we can contain them in the image of a morphism from C to the variety.Using classical and recent results from the theory of fundamental group-schemes, which classifies torsors under the action of an affine group-scheme, notably Nori fundamental group-scheme and the S-fundamental group-scheme, we try to describe the Nori fundamental group-scheme of certain types of curve-connected varieties, for which the rationally connected case is known, and some associated varieties.To obtain these results, we use all the aspects that play a role in the theory of the fundamental group-scheme: affine group-schemes, tannakian categories of vector bundles over proper varieties, and the theory of affine torsors. Moreover, we build new fundamental group-schemes associated to tannakian categories of vector bundles over varieties where we can join any pair of points by a chain of curves belonging to arbitrary families of curves, generalizing a recent construction of I.Biswas, P.H. Hai and J.P. Dos Santos which could provide a new framework for the study of fundamental group-schemes of curve-connected varieties.More specifically, we propose two different approaches to understand these fundamental group-schemes, apply the new framework for fundamental group-schemes described in the paragraph above for g-connected varieties and to utilize the maximal rationally connected fibration and describe the behaviour of the fundamental group over it. Inspired by the second approach, we describe the fundamental group-scheme of fibrations over elliptic curves with rationally connected fibers, inspired by the description of elliptically connected varieties in characteristic zero made by F. Gounelas. These varieties are not necessarily elliptically connected in positive characteristic, but the description of their fundamental group-schemes is possible with the homotopy exact sequence

La thèse de Marion Chommaux a pour cadre le « programme de Langlands local », un domaine particulièrement actif et exigeant de la théorie des représentations des groupes p-adiques. Une branche en plein développement en est le « programme de Langlands relatif' », dont une des figures majeures est Dipendra Prasad. Ce dernier a proposé avec Takloo-Bighash en 2011 une conjecture concernant la distinction des séries discrètes des formes intérieures d'un groupe linéaire général sur un corps p-adique par le centralisateur des inversibles d'une extension quadratique de ce corps: la conjecture s'énonce en termes d'invariants galoisiens subtils. Dans sa thèse Marion résout complétement cette conjecture pour les représentations de Steinberg, et elle la démontre pour les cuspidales de niveau zéro dans le cas non-déployé. Dans ce cas un résultat notable est qu'elle obtient même un contre-exemple à une forme plus générale de la conjecture en question. Les techniques utilisées sont diverses. Dans le premier chapitre sur les représentations de Steinberg, c'est le lemme géométrique de Bernstein-Zelevinsky qui joue un rôle prépondérant dans le résultat de classification, mais des invariants analytiques tels que les fonctions L font leur apparition. Dans le second chapitre il s'agit de la théorie des types de Bushnell-Kutzko (plus précisément celle des paires admissibles de Bushnell-Henniart) ainsi que la géométrie de l'immeuble de Bruhat-Tits qui sont les éléments essentiels en théorie des représentations. Une fois la classification des cuspidales de niveau zéro distinguées obtenue, Marion réduit habilement la vérification de la conjecture du côté galoisien à un résultat de Fröhlich et Queyrut
The framework of Marion Chommaux's PhD thesis is a very active and requiring area of representation theory of p-adic groups, called the "local Langlands program''. A highly investigated branch of this program is the ``relative Langlands program'', of which one of the key players is Dipendra Prasad. Together with Takloo-Bighash, he proposed in 2011 a conjecture concerning distinction of discrete series of inner forms of p-adic general linear groups, with respect to the centralizer of the invertibles of a quadratic extension of the base field: this conjecture is in terms of subtle Galois invariants. In her doctoral work, Marion completeley solves this conjecture in the case of Steinberg representations, and proves it for level zero cuspidal representations of split inner forms. In this latter case, it is remarkable that she obtains a counter-example to a more general version of the conjecture. The techniques employed are diverse. In the first chapter on Steinberg representations, the main tool is the Bernstein-Zelevinsky geometric lemma, but some analytical invariants such as L-functions also play a role. In the second chapter the essential ingredients are Bushnell-Kutzko's type theory (more precisely the admissible pairs of Bushnell-Henniart) and the geometry of the Bruhat-Tits building. Once the classification of level zero cuspidal representations is obtained, Marion skilfully reduces the verification of the conjecture to a result of Fröhlich and Queyrut on the Galois side

Cette thèse se concentre sur les aspects modulaires de la théorie des représentations. Plus précisément, nous nous intéressons aux ensembles basiques des blocs unipotents des groupes finis de type de Lie qui vérifient une propriété d’ « unitriangularité ». Dans la première partie de cette thèse , en nous inspirant des travaux de Lusztig sur le paramétrage des représentations unipotentes en caractéristique 0, nous introduisons une méthode pour compter les représentations modulaires irréductibles contenues dans les blocs unipotents. Nous conjecturons que cette méthode est valable pour tout les groupes finis de type de Lie définis sur un corps dont la caractéristique est bonne et nous montrons que la conjecture est vraie dans un certain nombre de cas. La seconde partie de cette thèse a consisté à généraliser les résultats de Geck sur l’existence d’ensemble basiques unitriangulaire pour les 2-blocs unipotents des groupes classiques au cas ou le centre est non connexe. Le dernier aspect de cette thèse porte sur les matrices de décomposition des groupes finis de type de Lie dans le cas de mauvais nombres premier. Nous obtenons des résultats pour le groupe le groupe Sp4(q) et le groupe exceptionnel G2(q)
This thesis is focused on the modular aspect of representation theory. More precisely, we are interisted in basic sets for unipotent blocks of finite groups of Lie typ which are « unitriangular ». In the first part of the thesis, following Lusztig’s work on the parametrisation of unipotent representations in characeristic , we introduce a method to count irreducible modular representations lying in unipotent blocks. We conjecture that our method holds for every finite groups of Lie type defined over a field of good characteristic and we verify our conjecture in many cases. The second part of the thesis consists to generalize results of Geck on the existence of unitriangular basic sets for unipotent 2-blocks of classical groups to the case where the center is disconnected. The last aspect of the thesis is the computation of decomposition matrices of finite groups of Lie type for bad primes. We got results for Sp4(q) and G2(q)

La question à laquelle la thèse tente de répondre est la suivante: étant donné un schéma relatif X sur un anneau de valuation discrète R et un G'-torseur y' au dessus de la fibre générique X' de X, existe-t-il un R-schéma en groupes G et un G-torseur Y au dessus de X qui étende le torseur de départ ? On aborde cette question sous l'angle du schéma en groupes fondamental introduit par Nori pour un schéma propre et réduit sur un corps k et généralisé par Gasbarri au cas d'un schéma réduit et irréductible fidèlement plat sur un schéma de Dedekind. On montre que le morphisme naturel f du schéma en groupes fondamental de X' dans la fibre générique du schéma en groupe fondamental de X est toujours surjectif pour la topologie fpqc et que tout torseur peut être étendu ssi f est un isomorphisme. Les deux premiers chapitres de la thèse sont consacrés à l'introduction des outils nécessaires pour accomplir ce programme. En particulier la définition tannakienne du schéma en groupes fondamental et du torseur universel de Nori est revisitée. Dans le troisième chapitre, la preuve des résultats mentionnés ci-dessus est donnée. Le quatrième chapitre est quant à lui consacré à une question connexe : étant donné un morphisme f entre deux schémas Y et X sur un corps k t.q. l'image directe F du faisceau structural de Y est essentiellement fini, est-il possible de définir une clôture galoisienne? On montre que le torseur universel associé à la sous-catégorie tannakienne de la catégorie des fibrés essentiellement finis engendrée par F joue le rôle de clôture galoisienne
The question we try to answer in this thesis is the following: let X be a relative scheme over a discrete valuation ring R and y' a G'-torsor over the generic fibre X' of X. Does it exist an R-group scheme G and a G-torsor Y over X whose generic fibre is isomorphic to the given torsor? We face this problem by means of the fundamental group scheme introduced by Nori for a reduced scheme X complete over a field and then generalized by Gasbarri for an irreducible and reduced scheme faithfully flat over a Dedekind scheme. We prove that the natural morphism f between the fundamental group scheme of X' and the generic fibre of the fundamental group scheme of X is always surjective for the fpqc topology. Moreover we prove that any torsor can be extended iff f is an isomorphism. The firstt two chapters of the thesis are devoted to an introduction of the objects used in the last two chapters. ln particular the tannakian definition of the fundamental group scheme and of the universal torsor of Nori are revisited. ln the third chapter a proof of the results mentioned before is given. The fourth chapter is devoted to a related question: let f be a morphism between two schemes Y and X over a field k.s.t. the direct image F of the structural sheaf of Y is essentially finite, is it possible to defme a Galois cIosure? We prove that the universal torsor associated to the sub-category of the category of essentially finite vector bundles generated by F is the desired Galois closure

Dans cette thèse, nous étudions quelques méthodes géométriques dues à Deligne et Lusztig pour construire la théorie des représentations des groupes réductifs finis. Nous nous limitons au groupe algébrique linéaire général et étudions les représentations unipotentes via la cohomologie des variétés de Deligne-Lusztig associées à des blocs unipotents du groupe. Les variétés de Deligne-Lusztig sont celles impliquées dans la version géométrique de la conjecture du défaut abélien. Nous trouvons un analogue modulaire pour comprendre la théorie de représentation en caractéristique positive. Pour transférer l’information de la caractéristique zéro à la caractéristique positive, nous devons étudier la cohomologie des variétés de Deligne-Lusztig sur Zι. Notre principal résultat est de montrer une propriété d’absence de torsion pour les groupes de cohomologie. La première application de cette propriété est le calcul des groupes de cohomologie des variétés de Deligne-Lusztig en caractéristique positif. La deuxième est de trouver un représentant pour leur complexe de cohomologie. Comme deuxième résultat, nous prouvons que, sous des hypothèses spécifiques le complexe de cohomologie des variétés de Deligne-Lusztig est un complexe basculement partiel
In this thesis, we study some geometric methods due to Deligne and Lusztig to construct the representation theory of finite reductive groups. We restrict ourselves to the general linear algebraic group and study the unipotent representations via the cohomology of Deligne-Lusztig varieties associated to unipotent blocks of the group. The Deligne-Lusztig varieties are those involved in the geometric version of the abelian defect group conjecture. We find a modular analogue for understanding the representation theory in positive characteristic. For transferring the information from characteristic zero to positive characteristic, we need to study the cohomology of Deligne-Lusztig varieties over Zι. Our main result is to show torsion-free property for their cohomology groups. The first usage of this property is to compute the cohomology groups of Deligne-Lusztig varieties in positive characteristic. The second usage is to find a representative for the cohomology complex. As the second result, we prove that, under specific assumptions cohomology complex of Deligne-Lusztig varieties is partial-tilting complex

La première partie de cette thèse concerne la généralisation d'une caractérisation, d'un point de vu Tannakien, des suites exactes de schémas en groupoïdes affines, qui avait été esquissée par Esnault-Hai. Cette caractérisation avait été développée originellement par Duong-Hai dans le cas des schémas en groupes affine. Ceci nous permettra de démontrer une suite exacte théorie de Galois différentielle, conjecturée par Duong-Hai. De plus, cette suite exacte sera utilisée pour prouver que le groupe de Galois d'une inflation est isoconstant. La seconde partie de cette thèse se rapproche de la théorie de Galois différentielle développée par Cassidy-Singer, puis traitée dans le cadre Tannakien par Ovchinnikov, Gillet et Gorchinsky. Ils introduisent la notion de catégories différentielles Tannakiennes, et prouvent que le groupe Tannakien associé est naturellement muni d'une connexion. En adaptant à notre contexte leurs travaux, on montre alors que le groupe de Galois d'une inflation possède naturellement une connexion. Nous démontrons que lorsque cette connexion est triviale, le groupe de Galois est constant. On retrouvera alors un analogue du fait que le groupe de Galois d'une inflation est isoconstant
The first part of this thesis concerns the generalization of a characterization, from a Tannakian point of view, of the exact sequences of affine groupoid schemes, which had been outlined by Esnault-Hai. This characterization was originally developed by Duong-Hai in the case of affine group schemes. This will allow us to prove an exact sequence in differential Galois theory, conjectured by Duong-Hai. In addition, this exact sequence will be used to prove that the Galois group of an inflation is isoconstant. The second part of this thesis is close to the Galois differential theory developed by Cassidy-Singer, then examined in the Tannakian framework by Ovchinnikov, Gillet and Gorchinsky. They introduce the notion of Tannakian differential categories, and prove that the associated Tannakian group is naturally equipped with a connection. By adapting their work to our context, we then show that the Galois group of an inflation naturally has a connection. We show that when this connection is trivial, the Galois group is constant. We will then find an analogue of the fact that the Galois group of an inflation is isoconstant

Cette thèse porte sur la construction et l'étude des représentations modulaires des groupes réductifs finis. Comme dans le cas ordinaire, l'accent est mis sur les constructions de nature géométrique, obtenues à partir de la cohomologie des variétés de Deligne-Lusztig. On commence par introduire des méthodes de décomposition du type Deodhar, permettant de déterminer en toute généralité la présence d'une classe particulière de représentations, les modules de Gelfand-Graev, ainsi que certaines de leurs versions généralisées. Des résultats plus précis sont ensuite démontrés pour des variétés associées à certains éléments réguliers de petite longueur. Le cas des éléments de Coxeter tient une place importante dans ce mémoire : pour ces éléments, on détermine un représentant explicite du complexe de cohomologie, aboutissant à une preuve de la version géométrique de la conjecture de Broué pour certains nombres premiers. On en déduit aussi la forme de l'arbre de Brauer du bloc principal dans ce cas, ce qui résout une conjecture de Hiss, Lübeck et Malle. Ces deux résultats sont conditionnés par une hypothèse assurant l'absence de torsion dans la cohomologie, dont on montre qu'elle est satisfaite pour de nombreux groupes classiques et exceptionnels.

Dans cette thèse de doctorat, nous avons, dans un premier temps, étudié la décomposition en composantes irréductibles du lieu des points fixes sous l’action d’un sous-groupe fini Γ de SL2(C) de la variété de carquois de Nakajima du carquois de Jordan. La variété de carquois associé au carquois de Jordan est isomorphe soit au schéma ponctuel de Hilbert dans C2 soit à l’espace de Calogero-Moser. Nous avons décrit ces composantes irréductibles à l’aide de variétés de carquois du carquois de McKay associé au sous-groupe fini Γ. Nous nous sommes ensuite intéressés à la combinatoire découlant de l’ensemble d’indexation de ces composantes irréductibles en utilisant une action du groupe de Weyl affine introduite par Nakajima. De plus, nous avons construit un modèle combinatoire lorsque Γ est de type D, qui est le seul cas original et remarquable. En effet, si Γ est de type A, un tel travail a déjà été fait par Iain Gordon et si Γ est de type E, nous avons montré que les points fixes qui sont aussi des points fixes du tore diagonal maximal de SL2(C) sont les idéaux monomiaux du schéma ponctuel de Hilbert dans C2 indexés par les partitions en escaliers. De manière plus précise, si Γ est de type D, nous avons obtenu un modèle de l’ensemble indexant les composantes irréductibles contenant un point fixe du tore maximal diagonal de SL2(C) en termes de partitions symétriques. Enfin, si n est un entier plus grand que 1, en utilisant la classification des résolutions projectives et symplectiques de la singularité (C2)n/Γn où Γn est le produit en couronne du groupe symétrique Sn des n premiers entiers et de Γ, nous avons obtenu une description de toutes ces résolutions projectives et symplectiques en termes de composantes irréductibles du lieu des Γ-points fixes du schéma ponctuel de Hilbert dans C2.Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à la restriction de deux fibrés vectoriels au-dessus d’une composante irréductible du lieu des Γ-points fixes du schéma de Hilbert dans C2 fixée. Le premier fibré est le fibré tautologique dont nous avons exprimé la restriction en termes de fibrés tautologiques de Nakajima sur la variété de carquois du carquois de McKay associée à la composante irréductible fixée. Le second fibré vectoriel est le fibré de Procesi. Ce fibré a été introduit par Marc Haiman dans ces travaux démontrant la conjecture n!. Nous avons étudié les fibres de ce fibré en tant que (Sn × Γ)-module. Dans la première partie du chapitre de cette thèse consacré au fibré de Procesi, nous avons démontré un théorème de réduction qui exprime le (Sn × Γ)-module associé à la fibre de la restriction du fibré de Procesi au-desus d’une composante irréductible C du lieu des Γ-points fixes du schéma de Hilbert de n points dans C2 comme l’induit de la fibre de la restriction du fibré de Procesi au-dessus d’une composante irréductible du lieu des Γ-points fixes du schéma de Hilbert de k points dans C2 où l’entier k ≤ n est explicite et dépend de la composante irréductible C et de Γ. Ce théorème est ensuite démontré avec d’autres outils dans deux cas particuliers pour Γ de type A. Enfin, lorsque Γ est de type D, certaines formules explicites de réduction des fibres de la restriction du fibré de Procesi au lieu des Γ-point fixes ont étéobtenues.Pour finir, si l est un entier plus grand que 1, alors dans le cas où Γ est le sous-groupe cyclique d’ordre l contenu dans le tore maximal diagonal de SL2(C) noté µl, le théorème de réduction restreint l’étude des fibres du fibré de Procesi au-dessus du lieu des µl-points fixes du schéma ponctuel de Hilbert dans C2 à l’étude des fibres au-dessus des points du schéma de Hilbert associés aux idéaux monomiaux paramétrés par les l-cœurs. Les (Sn × µl)-modules que l’on obtient semble être reliés à l’espace de Fock de l’algèbre de Kac-Moody ˆsll(C). Une conjecture dans ce sens est énoncée dans le dernier chapitre
In this doctoral thesis, first of all, we have studied the decomposition into irreducible components of the fixed point locus under the action of Γ a finite subgroup of SL2(C) of the Nakajima quiver variety of Jordan’s quiver. The quiver variety associated with Jordan’s quiver is either isomorphic to the punctual Hilbert scheme in C2 or to the Calogero-Moser space. We have described the irreducible components using quiver varieties of McKay’s quiver associated with the finite subgroup Γ. We were then interested in the combinatorics coming out of the indexing set of these irreducible components using an action of the affine Weyl group introduced by Nakajima. Moreover, we have constructed a combinatorial model when Γ is of type D, which is the only original and remarkable case. Indeed, when Γ is of type A, such work has already been done by Iain Gordon and if Γ is of type E, we have shown that the fixed points that are also fixed under the maximal diagonal torus of SL2(C) are the monomial ideals of the punctual Hilbert scheme in C2 indexed by staircase partitions. To be more precise, when Γ is of type D, we have obtained a model of the indexing set of the irreducible components containing a fixed point of the maximal diagonal torus of SL2(C) in terms of symmetric partitions. Finally, if n is an integer greater than 1, using the classification of the projective, symplectic resolutions of the singularity (C2)n/Γn where Γn is the wreath product of the symmetric group on n letters Sn with Γ, we have obtained a description of all such resolutions in terms of irreducible components of the Γ-fixedpoint locus of the Hilbert scheme of points in C2.Secondly, we were interested in the restriction of two vector bundles over a fixed irreducible component of the Γ-fixed point locus of the punctual Hilbert scheme in C2. The first vector bundle is the tautological vector bundle that we have expressed the restriction in terms of Nakajima’s tautological vector bundle on the quiver variety of McKay’s quiver associated with the fixed irreducible component. The second vector bundle is the Procesi bundle. This vector bundle was introduced by Marc Haiman in his work proving the n! conjecture. We have studied the fibers of this bundle as (Sn × Γ)-module. In the first part of the chapter of this thesis dedicated to the Procesi bundle, we have shown a reduction theorem that expresses the (Sn × Γ)-module associated with the fiber of the restriction of the Procesi bundle over an irreducible component C of the Γ-fixed point locus of Hilbert scheme of n points in C2 as the induced of the fiber of the restriction of the Procesi bundle over an irreducible component of the Γ-fixed point locus of the Hilbert scheme of k points in C2 where k ≤ n is explicit and depends on the irreducible component C and Γ. This theorem is then proven with other tools in two edge cases when Γ is of type A. Finally, when Γ is of type D, some explicit reduction formulas of the restriction of the Procesi bundle to the Γ-fixed point locus have been obtained.To finish, if l is an integer greater than 1, then in the case where Γ is the cyclic group of order l contained in the maximal diagonal torus of SL2(C) denoted by µl, the reduction theorem restricts the study of the fibers of the Procesi bundle over the µl-fixed points of the punctual Hilbert scheme in C2 to the study of the fibers over points in the Hilbert scheme associated with monomial ideals parametrized by the l-cores. The (Sn × Γ)-module that one obtains seems to be related to the Fock space of the Kac-Moody algebra ˆsll(C). A conjecture in this direction has been stated in the last chapter

Les masures ont été introduites en 2008 par Gaussent et Rousseau afin d’étudier les groupes de Kac-Moody sur les corps locaux. Elles généralisent les immeubles de Bruhat-Tits. Dans cette thèse, j’étudie d’une part les propriétés des masures et d’autre part leurs applications en arithmétique et en théorie des représentations. Rousseau a donné une définition axiomatique des masures, inspirée par la définition de Tits des immeubles de Bruhat-Tits. Je propose une axiomatique plus simple et plus agréable à manipuler et je montre que mon axiomatique est équivalente à celle de Rousseau.Nous étudions (en collaboration avec Ramla Abdellatif) les algèbres de Hecke sphériques et d’Iwahori-Hecke introduites par Bardy-Panse, Gaussent et Rousseau. Nous démontrons que contrairement au cas réductif, le centre de leur algèbre d’Iwahori-Hecke est quasiment trivial, et n’est en particulier pas isomorphe à l’algèbre de Hecke sphérique. Nous introduisons donc une algèbre d’Iwahori-Hecke complétée, dont le centre est isomorphe à l’algèbre de Hecke sphérique. Nous associons aussi des algèbres de Hecke à des faces sphériques comprises entre 0 et l’alcôve fondamentale de la masure,généralisant la construction de Bardy-Panse, Gaussent et Rousseau de l’algèbre d’Iwahori-Hecke.La formule de Gindikin-Karpelevich est une formule importante dans la théorie des groupes réductifs sur les corps locaux. Récemment, Braverman,Garland, Kazhdan, et Patnaik ont généralisé cette formule au cas des groupes de Kac-Moody affines. Une partie importante de leur preuve consiste à montrer que cette formule est bien définie, c’est à dire que les nombres intervenants dans cette formule, qui sont les cardinaux de certains sous groupes de quotients du groupe étudié sont bien finis. Je démontre cette finitude dans le cas des groupes de Kac-Moody généraux. J’étudie aussi les distances sur une masure. Je montre qu’on ne peux pas avoir de distance ayant les mêmes propriétés que dans le cas réductif. Je construis des distances ayant des propriétés moins forte mais qui semblent intéressantes
Masures were introduced in 2008 by Gaussent and Rousseau in order to study Kac-Moody groups over local fields. They generalize Bruhat-Tits buildings. In this thesis, I study the properties of masures and the application of the theory of masures in arithmetic and representation theory. Rousseau gave an axiomatic of masures, inspired by the definition by Tits of Bruhat-Tits buildings. I propose an axiomatic, which is simpler and easyer to handle and I prove that my axiomatic is equivalent to the one of Rousseau. We study (in collaboration with Ramla Abdellatif) the spherical and Iwahori-Hecke algebras introduced by Bardy-Panse, Gaussent and Rousseau. We prove that on the contrary to the reductive case, the center of the Iwahori-Hecke algebra is almost trivial and is in particular not isomorphic to the spherical Hecke algebra. We thus introduce a completed Iwahori-Hecke algebra, whose center is isomorphic to the spherical Hecke algebra. We also associate Hecke algebras to spherical faces between 0 and the fundamental alcove of the masure, generalizing the construction of Bardy-Panse, Gaussent and Rousseau of the Iwahori-Hecke algebra.The Gindikin-Karpelevich formula is an important formula in the theory of reductive groups over local fields. Recently, Braverman, Garland, Kazhdanand Patnaik generalized this formula to the case of affine Kac-Moody groups. An important par of their prove consists in proving that this formula iswell-defined, which means that the numbers involved in this formula, which are the cardinals of certain subgroup of quotients of the studied subgroupare finite. I prove this finiteness in the case of general Kac-Moody groups.I also study distances on a masure. I prove that there is no distance having the same properties as in the reductive case. I construct distances having weaker properties, but which seem interesting

Cette thèse se compose de deux parties : dans la première on donne une généralisation d'espaces fibrés construit au-dessus de l'arbre de Bruhat-Tits du groupe GL(2) sur un corps p-adique. Plus précisément, on a construit une tour projective d'espaces fibrés au-dessus du 1-squelette de l'immeuble de Bruhat-Tits de GL(n) sur un corps p-adique. On a montré que toute représentation cuspidale π de GL(n) se plonge avec multiplicité 1 dans le premier espace de cohomologie à support compact du k-ième étage de la tour, où k est le conducteur de π. Dans la deuxième partie on a construit un espace W au-dessus de la subdivision barycentrique de l'immeuble de Bruhat-Tits de GL(n) sur un corps p-adique. Pour étudier les espaces de cohomologie à support compact d'un G-complexe simplicial propre X muni d'un recouvrement équivariant assez particulier, où G est un groupe localement compact totalement discontinu, on a montré l'existence d'une suite spactrale dans la catégorie des représentations lisses de G qui converge vers la cohomologie à support compact de X. En s'appuyant sur ce dernier résultat, on a calculé la cohomologie à support compact de l'espace W comme représentation lisse de GL(n) puis on a montrer que les types cuspidaux de niveau 0 de GL(n) apparaissent avec multiplicité fini dans la cohomologie de certain complexes fini construit au niveau résiduel. Comme conséquence, on montre que les représentations cuspidales de niveau 0 de GL(n) apparaissent dans la cohomologie de W
This thesis consists of two parts: the first one gives a generalization of fiber spaces constructed above the Bruhat-Tits tree of the group GL(2) over a p-adic field. More precisely we construct a projective tower of spaces over the 1-skeleton of the Bruhat-Tits building of GL(n) over a p-adic field. We show that any cuspidal representation π of GL(n) embeds with multiplicity 1 in the first cohomology space with compact support of k-th floor of the tower, where k is the conductor of π. In the second part we constructed a space W above the barycentric subdivision of the Bruhat-Tits building of GL(n) over a p-adic field. To study the cohomology spaces with compact support of a proper G-simplicial complex X with a rather special equivariant covering, where G is a totally disconnected locally compact group, we show the existence of a spactrale sequence in the category of smooth representations of G that converges to the cohomology with compact support of X. Based on the latter results, we calculate the cohomology with compact support of W as smooth representation of GL(n), and then we show that the level zero cuspidal types of GL(n) appear with finite multiplicity in the cohomology of some finite simplicial complexes constructed in residual level. As a consequence, we show that the cuspidal representations of level 0 of GL(n) appear in the cohomology of W

Les coefficients de Kronecker, qui sont indexés par des triplets de partitions et décrivent la décomposition du produit tensoriel de deux représentations irréductibles d'un groupe symétrique en somme directe de telles représentations, ont été introduits par Francis Murnaghan dans les années 1930. Il a notamment remarqué un comportement particulier de ces coefficients : à partir de n'importe quel triplet de partitions, on peut construire une certaine suite de coefficients de Kronecker qui est stationnaire.Afin de généraliser cette propriété, John Stembridge a introduit en 2014 une notion de stabilité pour les triplets de partitions, ainsi qu'une autre notion -- celle de triplet faiblement stable -- dont il a conjecturé qu'elle serait équivalente à la précédente. Cette conjecture a été démontrée peu après par Steven Sam et Andrew Snowden, par des méthodes algébriques.Dans cette thèse, on donne notamment une autre démonstration -- cette fois géométrique -- de cette équivalence grâce à l'interprétation classique des coefficients de Kronecker comme dimensions d'espaces de sections de fibrés en droites sur des variétés de drapeaux. Ces méthodes permettent également de s'intéresser à quelques questions plus précises : la stabilité dont on parle consiste en le fait que certaines suites de coefficients sont stationnaires, et on se demande à partir de quand ces suites deviennent constantes.On applique ensuite ces techniques à d'autres exemples de coefficients de branchement, puis on s'intéresse à un autre problème : celui de produire des triplets stables de partitions. On généralise ainsi un résultat obtenu indépendamment par Laurent Manivel et Ernesto Vallejo sur ce sujet
The Kronecker coefficients, which are indexed by triples of partitions and describe how the tensor product of two irreducible representations of the symmetric group decomposes as a direct sum of such representations, were introduced by Francis Murnaghan in the 1930s. He notably noticed a remarkable behaviour of these coefficients: from any triple of partitions, one can construct a particular sequence of Kronecker coefficients which eventually stabilises.In order to generalise this property, John Stembridge introduced in 2014 a notion of stability for triples of partitions, as well as another notion -- of weakly stable triple -- about which he conjectured that it should be equivalent to the previous one. This conjecture was proven shortly after by Steven Sam and Andrew Snowden, with algebraic methods.In this thesis we especially give another proof -- this time geometric -- of this equivalence, using the classical expression of the Kronecker coefficients as dimensions of spaces of sections of line bundles on flag varieties. With these methods we can also be interested in more specific questions: since the stability which we discuss means that some sequences of coefficients stabilise, one can wonder at which point these sequences become constant.We then apply these techniques to other examples of branching coefficients, and are also interested in another problem: how can we produce stable triples of partitions? We thus generalise a result obtained independently by Laurent Manivel and Ernesto Vallejo on this subject

Ce travail se fonde sur le lien entre le corps des modules d'un revêtement et les espaces de Hurwitz. Pour un revêtement donné, l'arithmétique de ces espaces fournit des résultats sur la ramification du corps des modules au-dessus du corps de rationalité des points de branchement. Le théorème de Beckmann, qui circonscrit la ramification dans cette extension à certaines places, les mauvaises places, trouve ainsi une démonstration naturelle. Une analyse plus fine des espaces de Hurwitz fournit des informations sur les mauvaises places ne divisant pas l'ordre du groupe de monodromie du revetement (mais où les points de branchement se rencontrent) : l'idée consiste à considérer le revêtement du complété de l'espace de Hurwitz au-dessus du complété de l'espace de configuration de points. Pour une telle place, le lieu de branchement du revêtement se prolonge en une section arithmétique sur ce dernier espace, et la restriction du revêtement de Hurwitz à cette section fournit de l'information sur la ramification dans le corps des modules en la place considérée. Nous étudions ce problème de restriction dans un cadre plus général, en considérant le cas d'un revêtement modérément ramifié le long de diviseurs à croisements normaux restreint à une section, et en nous basant sur le théorème d'Abhyankar. Nous donnons une version effective de ce résultat de ramification dans le corps des modules, en fonction d'entiers qui dépendent des relations de congruence entre les points de branchement, ainsi que d'un choix de générateurs de l'inertie autour des composantes du bord de l'espace de configuration de points croisant la section. À cet effet, nous introduisons un certain type de twists de Dehn, les twists sarments, et nous décrivons leur action sur l'ensemble des classes de Nielsen. Une dernière partie de ce travail regroupe des résultats divers de descente du corps de définition d'un revêtement, qui utilisent des gerbes au-dessus des espaces de Hurwitz.

Ce travail de thèse a pour but de construire et d’étudier une fibration de Hitchin pour les groupes qui apparaît naturellement lorsque l’on essaie de géométriser la formule des traces. On commence par construire une telle fibration en utilisant le semi-groupe de Vinberg. Sur ce semi-groupe de Vinberg, on montre qu’il existe un certain morphisme « polynôme caractéristique » muni d’une section naturelle, de même que dans le cas des algèbres de Lie. On montre également que l’on peut construire un centralisateur régulier au-dessus de cette base des polynômes caractéristiques qui est un schéma en groupes commutatif et lisse.On s’intéresse alors à des variantes pour les groupes des fibres de Springer affines pour lesquelles on remarque que l’introduction du semi-groupe de Vinberg permet d’obtenir une condition d’intégralité analogue à celle de Kazhdan-Lusztig. Ces fibres de Springer affines sont des analogues locaux des fibres de Hitchin. On obtient alors une formule de dimension pour ces fibres.Dans un troisième temps, on s’intéresse à l’aspect global de cette fibration pour laquelle on donne une interprétation modulaire et sur laquelle on construit l’action d’un champ de Picard, issu du centralisateur régulier. L’espace total de cette fibration étant en général singulier, nous étudions son complexe d’intersection. Cet espace de Hitchin s’obtient naturellement comme l’intersection du champ de Hecke avec la diagonale du champ des G-torseurs et on démontre que sur un ouvert suffisamment gros de la base de Hitchin, le complexe d’intersection de l’espace de Hitchin s’obtient par restriction de celui du champ de Hecke corrrespondant.Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, on établit un théorème du support dans le cas où l’espace total est singulier analogue à celui de Ngô et l’on démontre que, dans le cas de la fibration de Hitchin, les supports qui interviennent sont reliés aux strates endoscopiques
This main goal of this work is to construct and study the properties of Hitchin fibration for groups which appears naturally when we try to geometrize the trace formula. We begin by constructing this fibration using the Vinberg’s semigroup. On this semigroup, we show that there exists a characteristic polynomial morphism equipped with a natural section, analog at the Kostant’s one in the case of Lie algebras. We also show that there exists on the base of characteristic polynomials a regular centralizer scheme, which is a smooth commutative group scheme.Then, we are interested in some variant of affine Springer fibers, for which we see that the Vinberg’s semigroup appears naturally to obtain an integrality condition analog to Kazhdan-Lusztig’s one. These affine Springer fibers are local incarnation of Hitchin fibers.In a third time, we go back to the global case and give a modular interpretation of this new Hitchin fibration on which we construct an action of a Picard stack, coming from the regular centralizer.The total space of this fibration, even on the generically regular semisimple locus will be singular and we want to understand his intersection complex. This space can be obtained as the intersection of the Hecke stack with the diagonal of the stack of G-bundles and we show that on a sufficiently big open subset of the Hitchin base, the intersection complex of the Hitchin’s space is the restriction of the corresponding intersection complex on the Hecke stack.Finally, in the last part of this work, we establish a support theorem in the case of a singular total space, generalizing Ngo’s theorem et we show that in the case of Hitchin fibration, the supports that appear are related to the endoscopic strata

Dans ce travail, nous exploitons des propriétés déjà connues pour les systèmes de poids des représentations afin de les définir pour les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples, traitées individuellement, et nous étendons certaines de ces propriétés aux orbites des groupes de Coxeter non cristallographiques. D'abord, nous considérons les points d'une orbite d'un groupe de Coxeter fini G comme les sommets d'un polytope (G-polytope) centré à l'origine d'un espace euclidien réel à n dimensions. Nous introduisons les produits et les puissances symétrisées de G-polytopes et nous en décrivons la décomposition en des sommes de G-polytopes. Plusieurs invariants des G-polytopes sont présentés. Ensuite, les orbites des groupes de Weyl des algèbres de Lie simples de tous types sont réduites en l'union d'orbites des groupes de Weyl des sous-algèbres réductives maximales de l'algèbre. Nous listons les matrices qui transforment les points des orbites de l'algèbre en des points des orbites des sous-algèbres pour tous les cas n<=8 ainsi que pour plusieurs séries infinies des paires d'algèbre-sous-algèbre. De nombreux exemples de règles de branchement sont présentés. Finalement, nous fournissons une nouvelle description, uniforme et complète, des centralisateurs des sous-groupes réguliers maximaux des groupes de Lie simples de tous types et de tous rangs. Nous présentons des formules explicites pour l'action de tels centralisateurs sur les représentations irréductibles des algèbres de Lie simples et montrons qu'elles peuvent être utilisées dans le calcul des règles de branchement impliquant ces sous-algèbres.
In this work, we exploit properties well known for weight systems of representations to define them for individual orbits of the Weyl groups of simple Lie algebras, and we extend some of these properties to orbits of non-crystallographic Coxeter groups. Points of an orbit of a finite Coxeter group G are considered as vertices of a polytope (G-polytope) centered at the origin of a real n-dimensional Euclidean space. Products and symmetrized powers of G-polytopes are introduced and their decomposition into the sums of G-polytopes is described. Several invariants of G-polytopes are found. The orbits of Weyl groups of simple Lie algebras of all types are reduced to the union of orbits of the Weyl groups of maximal reductive subalgebras of the algebra. Matrices transforming points of the orbits of the algebra into points of subalgebra orbits are listed for all cases n<=8 and for many infinite series of algebra-subalgebra pairs. Numerous examples of branching rules are shown. Finally, we present a new, uniform and comprehensive description of centralizers of the maximal regular subgroups in compact simple Lie groups of all types and ranks. Explicit formulas for the action of such centralizers on irreducible representations of the simple Lie algebras are given and shown to have application to computation of the branching rules with respect to these subalgebras.

Pour une variété affine S définie sur un corps k de caracteristique nulle, il y a une correspondence bijective entre les actions algébriques du groupe additif k+=(k,+) sur S et les dérivations localement nilpotentes de l'algèb re des fonctions régulières sur S. Dans cette thèse, nous transposons cette équi valence entre actions et dérivations à la situation plus générale où π:S → X est un schéma de base X donnée, admettant des actions d'un fibré en droites p:L → X sur X. Nous étudions en détail une sous-classe de schémas S de ce type, ayant la propriété d'être muni d'une structure de fibré principal homogène sous l'action d'un second fibré en droites p':L' → Y sur un X-schéma δ:Y → X, de telle sorte que l'action de δ*L sur S se factorise via celle de L'. Nous les appelons schémas de Danielewski-Fieseler. Nous donnons plusieurs procédés de construction de ces schémas. En particulier, lorsque X est affine, nous décrivons un algorithmique permettant d'obtenir des plongements explicites d'un schéma de ce type dans un espace affine relatif de base X. Dans un second temps, nous étudions la situation où le schéma de base X est une droite affine sur un corps k de caractéristique nulle. Dans ce cas, nous établissons qu'un sc héma de Danielewski-Fieseler X est déterminé de manière unique par la donnée combinatoire d'un arbre pondéré. Nous donnons une classification de ces schémas en fonction des arbres associés. Finalement, nous caractérisons les schémas de ce type qui admettent plusieurs actions du groupe additif k+ avec orbites générales distinctes.

L'objet de cette thèse est l'étude des champs algébriques de revêtements galoisiens de courbes algébriques, avec un intérêt spécial pour la caractéristique positive. On établit tout d'abord des résultats concernant les actions de schémas en groupes sur les champs: existence et algébricité des champs de points fixes et champs quotients; lien avec le champ classifiant du groupe. Dans toute la suite on considère des groupes finis~$G,G'$ d'ordres~$n,n'$. Utilisant la théorie de Hurwitz des revêtements modérés de courbes, on exhibe tout d'abord un champ qui est une compactification lisse du champ~${\cal M}_g(G')$ des courbes de genre~$g$ avec structure de niveau~$G'$. C'est aussi une désingularisation, modulaire qui plus est, du champ propre donné par Deligne et Mumford en normalisant le champ des courbes stables de genre~$g$ dans~${\cal M}_g(G')$. Ensuite, grâce à l'action de certains groupes sur le champ produit ci-dessus, on propose une compactification du champ des courbes de genre~$g$ avec action de~$G$, la base comprenant cette fois-ci les caractéristiques qui divisent~$n$. Cette compactification est lisse a priori seulement au-dessus des caractéristiques premières à~$n$. Puis, on se penche sur l'aspect local de la ramification sauvage. Supposons que~$G$ agit sur un schéma~$X$ au-dessus d'un anneau de valuation discrète d'inégales caractéristiques (la caractéristique résiduelle divisant~$n$) et que l'action est fidèle sur la fibre générique. On souhaite trouver un modèle pour~$G$ qui agisse fidèlement y compris sur la fibre spéciale, avec une propriété d'unicité. Si~$X$ est propre cela est assez facile. Lorsque~$X$ est affine nous donnons une méthode, utilisant les éclatements de Néron, qui mène conjecturalement à une construction effective de ce modèle. Dans le cas du groupe cyclique d'ordre~$p$, cette méthode fournit la structure précise des revêtements de courbes lisses. Enfin nous concluons par un exemple qui illustre les questions traitées dans la thèse.

La construction d'un quotient, en topologie, est relativement simple; si $G$ est un groupe topologique agissant sur un espace topologique $X$, on peut considérer l'application naturelle de $X$ dans $X/G$, l'espace d'orbites muni de la topologie quotient. En géométrie algébrique, malheureusement, il n'est généralement pas possible de munir l'espace d'orbites d'une structure de variété. Dans le cas de l'action d'un groupe linéairement réductif $G$ sur une variété projective $X$, la théorie géométrique des invariants nous permet toutefois de construire un morphisme de variété d'un ouvert $U$ de $X$ vers une variété projective $X//U$, se rapprochant autant que possible d'une application quotient, au sens topologique du terme. Considérons par exemple $X\subseteq P^{n}$, une $k$-variété projective sur laquelle agit un groupe linéairement réductif $G$ et supposons que cette action soit induite par une action linéaire de $G$ sur $A^{n+1}$. Soit $\widehat{X}\subseteq A^{n+1}$, le cône affine au dessus de $\X$. Par un théorème de la théorie classique des invariants, il existe alors des invariants homogènes $f_{1},...,f_{r}\in C[\widehat{X}]^{G}$ tels que $$C[\widehat{X}]^{G}= C[f_{1},...,f_{r}].$$ On appellera le nilcone, que l'on notera $N$, la sous-variété de $\X$ définie par le locus des invariants $f_{1},...,f_{r}$. Soit $Proj(C[\widehat{X}]^{G})$, le spectre projectif de l'anneau des invariants. L'application rationnelle $$\pi:X\dashrightarrow Proj(C[f_{1},...,f_{r}])$$ induite par l'inclusion de $C[\widehat{X}]^{G}$ dans $C[\widehat{X}]$ est alors surjective, constante sur les orbites et sépare les orbites autant qu'il est possible de le faire; plus précisément, chaque fibre contient exactement une orbite fermée. Pour obtenir une application régulière satisfaisant les mêmes propriétés, il est nécessaire de jeter les points du nilcone. On obtient alors l'application quotient $$\pi:X\backslash N\rightarrow Proj(C[f_{1},...,f_{r}]).$$ Le critère de Hilbert-Mumford, dû à Hilbert et repris par Mumford près d'un demi-siècle plus tard, permet de décrire $N$ sans connaître les $f_{1},...,f_{r}$. Ce critère est d'autant plus utile que les générateurs de l'anneau des invariants ne sont connus que dans certains cas particuliers. Malgré les applications concrètes de ce théorème en géométrie algébrique classique, les démonstrations que l'on en trouve dans la littérature sont généralement données dans le cadre peu accessible des schémas. L'objectif de ce mémoire sera, entre autres, de donner une démonstration de ce critère en utilisant autant que possible les outils de la géométrie algébrique classique et de l'algèbre commutative. La version que nous démontrerons est un peu plus générale que la version originale de Hilbert \cite{hilbert} et se retrouve, par exemple, dans \cite{kempf}. Notre preuve est valide sur $C$ mais pourrait être généralisée à un corps $k$ de caractéristique nulle, pas nécessairement algébriquement clos. Dans la seconde partie de ce mémoire, nous étudierons la relation entre la construction précédente et celle obtenue en incluant les covariants en plus des invariants. Nous démontrerons dans ce cas un critère analogue au critère de Hilbert-Mumford (Théorème 6.3.2). C'est un théorème de Brion pour lequel nous donnerons une version un peu plus générale. Cette version, de même qu'une preuve simplifiée d'un théorème de Grosshans (Théorème 6.1.7), sont les éléments de ce mémoire que l'on ne retrouve pas dans la littérature.
The topological notion of a quotient is fairly simple. Given a topological group $G$ acting on a topological space $X$, one gets the natural application from $X$ to the quotient space $X/G$. In algebraic geometry, unfortunately, it is generally not possible to give the orbit space the structure of an algebraic variety. In the special case of a linearly reductive group acting on a projective variety $X$, the geometric invariant theory allows us to get a morphism of variety from an open $U$ of $X$ to a projective variety $X//G$, which is as close as possible to a quotient map, from a topological point of view. As an example, let $ X\subseteq P^{n}$ be a $k$-projective variety on which acts a linearly reductive group $G$. Suppose further that this action is induced by a linear action of $G$ on $A^{n+1}$ and let $\widehat{X}\subseteq A^{n +1}$ be the affine cone over $X$. By an important theorem of the classical invariants theory, there exist homogeneous invariants $f_{1},..., f_{r}\in C[\widehat{X}]^{G}$ such as $$\C[\widehat{X}]^{G}=\C[f_{1},...,f_{r}].$$ The locus in $X$ of $f_{1},...,f_{r}$ is called the nullcone, noted $N$. Let $Proj(C[\widehat{X}]^{G})$ be the projective spectrum of the invariants ring. The rational map $$\pi:X\dashrightarrow Proj(C[f_{1},...,f_{r}])$$ induced by the inclusion of $C[\widehat{X}]^{G}$ in $C[\widehat{X}] $ is then surjective, constant on the orbits and separates orbits as much as possible, that is, the fibres contains exactly one closed orbit. A regular map is obtained by removing the nullcone; we then get a regular map $$\pi:X \backslash N\rightarrow Proj(C[f_{1},...,f_{r}])$$ which still satisfy the preceding properties. The Hilbert-Mumford criterion, due to Hilbert and revisited by Mumford nearly half-century later, can be used to describe $N$ without knowing the generators of the invariants ring. Since those are rarely known, this criterion had proved to be quite useful. Despite the important applications of this criterion in classical algebraic geometry, the demonstrations found in the literature are usually given trough the difficult theory of schemes. The aim of this master thesis is therefore, among others, to provide a demonstration of this criterion using classical algebraic geometry and of commutative algebra. The version that we demonstrate is somewhat wider than the original version of Hilbert \cite{hilbert}; a schematic proof of this general version is given in \cite{kempf}. Finally, the proof given here is valid for $C$ but could be generalised to a field $k$ of characteristic zero, not necessarily algebraically closed. In the second part of this thesis, we study the relationship between the preceding constructions and those obtained by including covariants in addition to the invariants. We give a Hilbert-Mumford criterion for covariants (Theorem 6.3.2) which is a theorem from Brion for which we prove a slightly more general version. This theorem, together with a simplified proof of a theorem of Grosshans (Theorem 6.1.7), are the elements of this thesis that can't be found in the literature.