Propriétés structurelles et calculatoires des pavages

Colorings of the discrete plane (i.e., tilings) are a geometrical model which is intimately linked with computability theory. We show in this manuscript how many recent results in tiling theory can be unified through the concept of basis and antibasis: A property P is a basis if any tiling space contains a point with property P. We then discuss the various ways to encode computation in tilings. We introduce a new encoding that gave a sparse grid, and explain how to characterize Turing degrees of tilings using this grid. Finally we discuss tilings for the point of view of model theory. We characterize various important classes of tilings by logical fragments of monadic second order theoryLes travaux présentés ici s'intéressent aux coloriages du plan discret. Ce modèle d'inspiration géométrique est intrinsèquement lié aux modèles de calcul, et son étude se décline ici suivant deux axes complémentaires: calculabilité et combinatoire. Nous montrons en particulier ici comment de nombreux résultats récents s'expriment naturellement à travers le concept de bases, propriétés vérifiées par au moins un point de tout ensemble de coloriages, et d'antibases, contre-exemples à ce concept. Nous examinons ensuite les différents codages du calcul par des jeux de tuiles et exhibons en particulier un nouveau codage épars, permettant de caractériser les degrés Turing des ensembles de coloriages. Enfin nous revenons aux origines en étudiant les pavages du point de vue de la logique. Nous caractérisons ainsi les grandes familles d'ensembles de coloriages par des fragments de la logique monadique du second ordre