Dissertationen zum Thema „Calcul à réservoir“
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Duffaut, Yvan. „Calcul des modes d'oscillations d'un liquide dans un réservoir de satellite stabilisé par rotation“. Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066813.
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Basterrech, Sebastián. „Apprentissage avec les réseaux de neurones aléatoires et les machines de calcul avec réservoir de neurones“. Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S178.
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Au cours de ces dernières années, un nouveau paradigme a été introduit dans le domaine de l'apprentissage automatique sous le nom de Reservoir Computing (RC). La croissance de ces méthodes a été rapide en raison de leur succès dans la résolution de problèmes d'apprentissage automatique et dans d'autres applications informatiques. L'une des premières méthodes de RC proposée a été le modèle Echo State Network (ESN). Dans cette thèse nous avons conçu une nouvelle technique d'initialisation du modèle ESN, qui est basée sur des cartes topographiques. Dans les années 80s, un nouvel outil d'apprentissage statistique mélangeant des concepts des réseaux de neurones et de la théorie des files d'attente a été proposé sous le nom de Réseau de Neurones Aléatoires (RNNs). Nous développons de nouvelles techniques d'apprentissage (de type Quasi-Newton) pour ces outils, basées dans ce qui se fait de mieux dans le domaine des réseaux de neurones classiques. Par la suite, nous proposons un nouvel outil bien adapté à la prédiction de séries temporelles comme le trafic observé dans un point de l'Internet, que nous avons appelé Echo State Queueing Networks. Notre dernière contribution est la proposition de nouvelles idées pour la mesure de la qualité perceptuelle. La qualité de l'audio ou la voix sur Internet est fortement affectée par l'état du réseau. L'outil PESQ (Perceptual Evaluation of Speech Quality) sous recommandation ITU-T P. 862, permet d'évaluer la qualité de la voix transmise par un système de télécommunications. PESQ est un procédé fournissant de façon automatique une évaluation précise réalisée en comparant les signaux originaux et ceux reçus. Nous avons développé un outil pour mesurer la qualité des flux VoIP en estimant PESQ à l'aide des outils d'apprentissage statistique précédemment présentés. Ceci permet d'estimer la qualité des flux VoIP de façon automatique, en temps réel et sans avoir recours aux signaux d'origineSince the 1980s a new computational model merging concepts from neural networks and queuing theory was developed. The model was introduced under the name of Random Neural Networks (RNNs), inside the field of Neural Networks. In this thesis, a first contribution consists of an adaptation of quasi-Newton optimisation methods for training the RNN model. In the last decade, a new computational paradigm was introduced in the field of Machine Learning, under the name of Reservoir Computing (RC). One of the pioneers and most diffused RC methods is the Echo State Network (ESN) model. Here, we propose a method based on topographic maps to initialise the ESN procedure. Another contribution of the thesis is the introduction of a new RC model called the Echo State Queueing Network (ESQN), where we use ideas coming from RNNs for the design of the reservoir. An ESQN consists of an ESN where the reservoir has a new dynamics inspired by recurrent RNNs. In this thesis, we position the ESQN method in the global Machine Learning area, and provide examples of their use and performances. Finally, we propose a method for real–time estimation of Speech Quality using the learning tools above described. Audio quality in the Internet can be strongly affected by network conditions. As a consequence, many techniques to evaluate it have been developed. In particular, the ITU-T adopted in 2001 a technique called Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) to automatically measuring speech quality. PESQ is a well-known and widely used procedure, providing in general an accurate evaluation of perceptual quality by comparing the original and received voice sequences. The thesis provides a procedure for estimating PESQ output working only with measures taken on the network state and using some properties of the communication system, without any original signal. The experimental results obtained prove the capability of our approach to give good estimations of the speech quality in a real–time context
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Nivlet, Philippe. „Prise en compte des incertitudes dans l'interprétation réservoir des données géophysiques : application à la segmentation“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL570N.
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Pour caractériser l'état physique des réservoirs d'hydrocarbure et suivre leur évolution au cours de la production, il faut pouvoir interpréter en termes qualitatifs (lithofaciès, propriétés réservoirs. . . ) des données de nature et de source très diverses. L'analyse discriminante est une méthode de segmentation qui permet d'atteindre cet objectif. Parallèlement, il est nécessaire d'évaluer l'incertitude attachée à cette interprétation, en caractérisant, puis en propageant les incertitudes sur les données d'entrée. Dans la thèse, les incertitudes étant mal connues, elles sont représentées par des intervalles. La caractérisation de l'amplitude de ces intervalles est traitée de façon spécifique pour chaque application présentée. Le problème de la propagation est résolu par une nouvelle technique reposant sur l'analyse par intervalles. Diverses approches d'analyse discriminante (non paramétrique, quadratique et linéaire) sont étendues pour traiter des données d'entrée sous la forme d'intervalles. Dans un premier temps, un modèle imprécis (en lithofaciès par exemple) est calibré à partir d'un ensemble pré-interprété de données imprécises. La qualité de ce modèle est testée, et, si elle est jugée satisfaisante, le modèle est appliqué à l'ensemble des données disponibles sur le réservoir. L'interprétation résultante est un modèle flou, mais réaliste du réservoir en lithofaciès. La technique développée est validée sur des données synthétiques, ce qui permet de la comparer à des méthodes traditionnelles de propagation d'incertitudes (simulations). Deux applications sur données réelles sont ensuite présentées. La première consiste en l'interprétation en " rock-types " de mesures diagraphiques enregistrées au niveau d'un puits du champ d'Alwyn (Mer du Nord). La seconde concerne une interprétation en faciès sismiques de données de sismique répétée, enregistrées sur le réservoir d'huile lourde d'East-Senlac (Canada) produit par injection de vapeur.
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Masominia, Amir Hossein. „Neuro-inspired computing with excitable microlasers“. Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP053.
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Cette thèse présente des recherches sur des systèmes de calcul alternatifs, en se concentrant spécifiquement sur le calcul analogique et neuromimétique. La quête d'une intelligence artificielle plus générale a mis en évidence les limitations des unités de calcul conventionnelles basées sur les architectures de Von Neumann, en particulier en termes d'efficacité énergétique et de complexité. Les architectures de calcul inspirées du cerveau et les ordinateurs analogiques sont des prétendants de premier plan dans ce domaine. Parmi les différentes possibilités, les systèmes photoniques impulsionnels (spiking) offrent des avantages significatifs en termes de vitesse de traitement, ainsi qu'une efficacité énergétique accrue. Nous proposons une approche novatrice pour les tâches de classification et de reconnaissance d'images en utilisant un laser à micropilier développé en interne fonctionnant comme un neurone artificiel. La non-linéarité du laser excitable, résultant des dynamiques internes, permet de projeter les informations entrantes, injectées optiquement dans le micropilier au travers de son gain, dans des dimensions supérieures. Cela permet de trouver des régions linéairement séparables pour la classification. Le micropilier laser excitable présente toutes les propriétés fondamentales d'un neurone biologique, y compris l'excitabilité, la période réfractaire et l'effet de sommation, avec des échelles caractéristiques de fonctionnement sous la nanoseconde. Cela en fait un candidat de premier choix dans les systèmes impulsionnels où la dynamique de l'impulsion elle-même porte des informations, par opposition aux systèmes qui considèrent uniquement la fréquence moyenne des impulsions. Nous avons conçu et étudié plusieurs systèmes utilisant le micropilier laser, basés sur un calculateur à réservoir à nœud physique unique qui émule un calculateur à plusieurs noeuds et utilisant différents régimes dynamiques du microlaser. Ces systèmes ont atteint des performances de reconnaissance plus élevées par rapport aux systèmes sans le microlaser. De plus, nous introduisons un nouveau modèle inspiré des champs réceptifs dans le cortex visuel, capable de classifier un ensemble de chiffres tout en éliminant le besoin d'un ordinateur conventionnel dans le processus. Ce système a été mis en œuvre expérimentalement avec succès en utilisant une configuration optique combinée en espace libre et fibrée, ouvrant des perspectives intéressantes pour le calcul analogue ultra-rapide sur architecture matérielleThis thesis presents research on alternative computing systems, with a focus on analog and neuromimetic computing. The pursuit of more general artificial intelligence has underscored limitations in conventional computing units based on Von Neumann architectures, particularly regarding energy efficiency and complexity. Brain-inspired computing architectures and analog computers are key contenders in this field. Among the various proposed methods, photonic spiking systems offer significant advantages in processing and communication speeds, as well as potential energy efficiency. We propose a novel approach to classification and image recognition tasks using an in-house developed micropillar laser as the artificial neuron. The nonlinearity of the spiking micropillar laser, resulting from the internal dynamics of the system, allows for mapping incoming information, optically injected to the micropillar through gain, into higher dimensions. This enables finding linearly separable regions for classification. The micropillar laser exhibits all fundamental properties of a biological neuron, including excitability, refractory period, and summation effect, with sub-nanosecond characteristic timescales. This makes it a strong candidate in spiking systems where the dynamics of the spike itself carries information, as opposed to systems that consider spiking rates only. We designed and studied several systems using the micropillar laser, based on a reservoir computer with a single physical node that emulates a reservoir computer with several nodes, using different dynamical regimes of the microlaser. These systems achieved higher performance in prediction accuracy of the classes compared to systems without the micropillar. Additionally, we introduce a novel system inspired by receptive fields in the visual cortex, capable of classifying a digit dataset entirely online, eliminating the need for a conventional computer in the process. This system was successfully implemented experimentally using a combined fiber and free-space optical setup, opening promising prospects for ultra-fast, hardware based feature selection and classification systems
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Godano, Maxime. „Etude théorique sur le calcul des mécanismes au foyer dans un réservoir et application à la sismicité de la saline de Vauvert (Gard)“. Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410768.
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Nous proposons une méthode d'inversion non linéaire des amplitudes des ondes directes P, SV et SH basée sur l'algorithme du recuit simulé, afin de déterminer à partir d'un nombre limité de stations, le mécanisme au foyer de séismes induits en contexte de réservoir. Cette méthode permet de déterminer aussi bien les paramètres du plan de faille (azimut, pendage et angle de glissement) décrivant une source double-couple, que les six composantes du tenseur des moments décrivant une source plus générale. L'inversion double-couple et l'inversion du tenseur des moments sont testées sur quatre séismes induits dans le réservoir géothermique de Soultz-sous-Forêts. Les mécanismes obtenus sont en accord avec ceux déterminés par Charléty et al. 2007.
La méthode d'inversion est appliquée à la sismicité de la saline de Vauvert enregistrée par un réseau permanent de deux stations 3-composante. Dans un premier temps, la méthode est testée sur 15 séismes enregistrés durant le déploiement temporaire d'une antenne de quatre capteurs 3-composante. La comparaison entre l'inversion utilisant les deux stations permanentes et l'antenne temporaires et l'inversion utilisant seulement les deux stations permanentes montre des mécanismes au foyer double-couple identiques pour les séismes localisés entre les deux stations permanentes. Dans un deuxième temps, la méthode est appliquée à un essaim de sismicité. Les mécanismes au foyer obtenus pour 532 évènements, indiquent pour la majorité une rupture le long de fractures sub-verticales NE-SW, interprétée comme de probables ruptures sur les plans stratigraphiques des bancs d'insolubles intercalés dans la formation de sel.
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Derfoul, Ratiba. „Intégration des données de sismique 4D dans les modèles de réservoir : recalage d'images fondé sur l'élasticité non linéraire“. Phd thesis, INSA de Rouen, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00924825.
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Dans une première partie, nous proposons une méthodologie innovante pour la comparaison d'images en ingénierie de réservoir. L'objectif est de pouvoir comparer des cubes sismiques obtenus par simulation avec ceux observés sur un champ pétrolier, dans le but de construire un modèle représentatif de la réalité. Nous développons une formulation fondée sur du filtrage, de la classification statistique et de la segmentation d'images. Ses performances sont mises en avant sur des cas réalistes. Dans une seconde partie, nous nous intéressons aux méthodes de recalage d'images utilisées en imagerie médicale pour mettre en correspondance des images. Nous introduisons deux nouveaux modèles de recalage fondés sur l'élasticité non linéaire, où les formes sont appréhendées comme des matériaux de type Saint Venant-Kirchhoff et Ciarlet-Geymonat. Nous justifions théoriquement l'existence de solutions ainsi que la résolution numérique. Le potentiel de ces méthodes est illustré sur des images médicales.
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Benoist, Tristan. „Open quantum systems and quantum stochastic processes“. Thesis, Paris, Ecole normale supérieure, 2014. http://www.theses.fr/2014ENSU0006/document.
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De nombreux phénomènes de physique quantique ne peuvent être compris que par l'analyse des systèmes ouverts. Un appareil de mesure, par exemple, est un système macroscopique en contact avec un système quantique. Ainsi, tout modèle d'expérience doit prendre en compte les dynamiques propres aux systèmes ouverts. Ces dynamiques peuvent être complexes : l'interaction du système avec son environnement peut modifier ses propriétés, l'interaction peu créer des effets de mémoire dans l'évolution du système, . . . Ces dynamiques sont particulièrement importantes dans l'étude des expériences d'optique quantique. Nous sommes aujourd'hui capables de manipuler individuellement des particules. Pour cela la compréhension et le contrôle de l'influence de l'environnement est crucial. Dans cette thèse nous étudions d'un point de vue théorique quelques procédures communément utilisées en optique quantique. Avant la présentation de nos résultats, nous introduisons et motivons l'utilisation de la description markovienne des systèmes quantiques ouverts. Nous présentons a la fois les équations maîtresses et le calcul stochastique quantique. Nous introduisons ensuite la notion de trajectoire quantique pour la description des mesures indirectes continues. C'est dans ce contexte que l'on présente les résultats obtenus au cours de cette thèse. Dans un premier temps, nous étudions la convergence des mesures non destructives. Nous montrons qu'elles reproduisent la réduction du paquet d'onde du système mesuré. Nous montrons que cette convergence est exponentielle avec un taux fixe. Nous bornons le temps moyen de convergence. Dans ce cadre, en utilisant les techniques de changement de mesure par martingale, nous obtenons la limite continue des trajectoires quantiques discrètes. Dans un second temps, nous étudions l'influence de l'enregistrement des résultats de mesure sur la préparation d'état par ingénierie de réservoir. Nous montrons que l'enregistrement des résultats de mesure n'a pas d'influence sur la convergence proprement dite. Cependant, nous trouvons que l'enregistrement des résultats de mesure modifie le comportement du système avant la convergence. Nous retrouvons une convergence exponentielle avec un taux équivalent au taux sans enregistrement. Mais nous trouvons aussi un nouveau taux de convergence correspondant a une stabilité asymptotique. Ce dernier taux est interprété comme une mesure non destructive ajoutée. Ainsi l'état du système ne converge qu'après un temps aléatoire. A partir de ce temps la convergence peut être bien plus rapide. Nous obtenons aussi une borne sur le temps moyen de convergenceMany quantum physics phenomena can only be understood in the context of open system analysis. For example a measurement apparatus is a macroscopic system in contact with a quantum system. Therefore any experiment model needs to take into account open system behaviors. These behaviors can be complex: the interaction of the system with its environment might modify its properties, the interaction may induce memory effects in the system evolution, ... These dynamics are particularly important when studying quantum optic experiments. We are now able to manipulate individual particles. Understanding and controlling the environment influence is therefore crucial. In this thesis we investigate at a theoretical level some commonly used quantum optic procedures. Before the presentation of our results, we introduce and motivate the Markovian approach to open quantum systems. We present both the usual master equation and quantum stochastic calculus. We then introduce the notion of quantum trajectory for the description of continuous indirect measurements. It is in this context that we present the results obtained during this thesis. First, we study the convergence of non demolition measurements. We show that they reproduce the system wave function collapse. We show that this convergence is exponential with a fixed rate. We bound the mean convergence time. In this context, we obtain the continuous time limit of discrete quantum trajectories using martingale change of measure techniques. Second, we investigate the influence of measurement outcome recording on state preparation using reservoir engineering techniques. We show that measurement outcome recording does not influence the convergence itself. Nevertheless, we find that measurement outcome recording modifies the system behavior before the convergence. We recover an exponential convergence with a rate equivalent to the rate without measurement outcome recording. But we also find a new convergence rate corresponding to an asymptotic stability. This last rate is interpreted as an added non demolition measurement. Hence, the system state converges only after a random time. At this time the convergence can be much faster. We also find a bound on the mean convergence time
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Langouët, Hoël. „Optimisation sans dérivées sous contraintes : deux applications industrielles en ingénierie de réservoir et en calibration des moteurs“. Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00671987.
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L'optimisation intervient dans de nombreuses applications IFPEN, notamment dans l'estimation de paramètres de modèles numériques à partir de données en géosciences ou en calibration des moteurs. Dans ces applications, on cherche à minimiser une fonction complexe, coûteuse à estimer, et dont les dérivées ne sont pas toujours disponibles. A ces difficultés s'ajoutent la prise en compte de contraintes non linéaires et parfois l'aspect multi-objectifs. Au cours de cette thèse, nous avons développé la méthode SQA (Sequential Quadradic Approximation), une extension de la méthode d'optimisation sans dérivées de M.J.D. Powell pour la prise en compte de contraintes à dérivées connues ou non. Cette méthode est basée sur la résolution de problèmes d'optimisation simplifiés basés sur des modèles quadratiques interpolant la fonction et les contraintes sans dérivées, construits à partir d'un nombre limité d'évaluations de celles-ci. Si la résolution de ce sous-problème ne permet pas une progression pour l'optimisation originale, de nouvelles simulations sont réalisées pour tenter d'améliorer les modèles. Les résultats de SQA sur différents benchmarks montrent son efficacité pour l'optimisation sans dérivées sous contraintes. Enfin, SQA a été appliqué avec succès à deux applications industrielles en ingénierie de réservoir et en calibration des moteurs. Une autre problématique majeure en optimisation étudiée dans cette thèse est la minimisation multi-objectifs sous contraintes. La méthode évolutionnaire Multi-Objective Covariance Matrix Adaptation, adaptée à la prise en compte des contraintes, s'est révélée très performante dans l'obtention de compromis pour la calibration des moteurs.
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Parent, Eric. „Élaboration des consignes de gestion des barrages - réservoirs“. Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1991. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569481.
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L'objet de ce mémoire de recherche est de proposer un modèle théorique permettant de modéliser le fonctionnement d'un système de gestion des ressources en eau, d'étudier les méthodes de calcul que l'on peut utiliser pour l'élaboration rationnelle des consignes de gestion des barrages-réservoirs. L'application opérationnelle a été réalisée pour deux situations particulières très différentes. Sur le cas du système Neste, l'étude proposée s'inscrit dans le cadre des problèmes d'optimisation hebdomadaire bidimensionnelle (irrigation et salubrité) des ressources en eau durant la période d'étiage. La résolution est effectuée selon deux approches : -un modèle de programmation dynamique avec état de dimension deux (niveau des réserves, niveau dans la rivière) où dans la solution numérique les variables sont discrétisées ; -un modèle "synthétique" où l'on calcule une probabilité de non dépassement caractérisant l'état hydrique des ressources du système. Une règle empirique permet d'associer à cette grandeur une décision de consigne à effectuer. L'étude de la gestion journalière du barrage Seine quant à elle, combine divers modèles de prévision des apports et d'optimisation des consignes. Elle permet de mettre en évidence que la performance globale de la gestion dépend fortement du couplage entre la réponse du système dynamique et le processus décisionnel. Nous développons là aussi deux techniques. La première est une extension au cas stochastique de la technique du fil tendu au moyen de simulations des apports à venir. Cette méthode très simple mais qui s'appuie sur un modèle conceptuel pluies-débit est comparée à une programmation dynamique stochastique associée à un modèle hydrologique de type "boîte noire". La comparaison porte sur la réduction de variabilité interannuelle des débits de la rivière à l'aval du réservoir. Le calcul numérique sur ordinateur est facilité par une approche de la programmation dynamique fondée sur le contrôle stochastique d'un processus de diffusion. Sur ce cas aussi, les résultats numériques sont comparés sur une série de chroniques historiques. A partir de ces deux exemples, nos conclusions portent sur les limites et les avantages des outils de modélisation et d'aide à la décision pour une meilleure gestion des systèmes de ressources en eau.
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Balaven-Clermidy, Sophie. „Génération de maillages hybrides pour la simulation de réservoirs pétroliers“. Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1027.
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Ayyad, Marouane. „Le traitement d'information avec des états chimères optiques“. Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILR058.
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Dans la mythologie grecque, une chimère est une créature fantastique dont certaines parties du corps appartiennent à des animaux différents.Par analogie à cette mythologie, en physique et plus particulièrement dans l'étude des systèmes complexes discrets spatialement étendus, ces états chimères correspondent à la coexistence de deux comportements dynamiques spatio-temporels opposés.La coexistence de deux domaines l'un cohérent et l'autre incohérent dans une chaîne d'oscillateurs non-linéaires couplés en est l'exemple historique, à l'image des différentes parties du corps d'une chimère.Ces auto-organisations spatio-temporelles ont été largement étudiées théoriquement et expérimentalement. Cependant, rares sont les études menées pour explorer les liens entre ce type de dynamique et les automates cellulaires.Ces automates, malgré leur simplicité, possèdent des propriétés dynamiques remarquables et, par conséquent, représentent un des socles de la théorie d'information.Pour répondre à cette problématique, nous avons considéré des états chimères obtenus dans une chaîne de résonateurs optiques identiques couplés.Ces structures ont alors fait l'objet d'analyses quantitatives et qualitatives par les mêmes outils que ceux utilisés pour caractériser les automates cellulaires.Cela nous a permis de mettre en évidence une dynamique de type automate cellulaire élémentaire cachée dans l'évolution de nos états chimères.Nous avons alors été en mesure de déduire, un ensemble de propriétés en terme de calculabilité, ouvrant des perspectives vers des potentielles applications pour le traitement de l'information.Par la suite, nous avons utilisé nos états chimères optiques dans le cadre des réseaux de neurones récurrents.Il s'agit d'un nouveau paradigme, qui se distingue par sa grande simplicité, sa rapidité ainsi que son efficacité incontournable dans le traitement de l'information.Cependant, les performances de cette technique d'apprentissage automatique, dépendent notamment du design du réservoir.Nos résultats montrent que l'implémentation de nos états chimères optiques au lieu des réservoirs ‘classiques', peut fournir une alternative architecturale prometteuse permettant d'améliorer davantage la vitesse du traitement d'informationIn Greek mythology, a chimera is a fantastic creature whose body parts belong to different animals.By analogy with this mythology, in physics and more particularly in the study of spatially extended discrete complex systems, these chimera states correspond to the coexistence of two opposing spatio-temporal dynamic behaviors.The coexistence of two domains, one coherent and the other incoherent in a chain of coupled non-linear oscillators is the historical example, like the different parts of the body of a chimera.These spatio-temporal self-organizations have been widely studied theoretically and experimentally.However, few studies have been carried out to explore the links between this type of dynamics and cellular automata.These automata, despite their simplicity, have remarkable dynamic properties and, consequently, represent one of the foundations of information theory.To answer this problem, we considered chimera states obtained in a chain of identical coupled optical resonators.These structures were then the subject of quantitative and qualitative analyzes using the same tools as those used to characterize cellular automata.This allowed us to highlight an elementary cellular automaton type dynamic hidden in the evolution of our chimera states.We were then able to deduce a set of properties in terms of computability, opening perspectives towards potential applications for information processing.Subsequently, we used our optical chimera states in the context of recurrent neural networks.This is a new paradigm, which stands out for its great simplicity, speed and essential efficiency in the processing of information.However, the performance of this machine learning technique depends in particular on the design of the reservoir.Our results show that the implementation of our optical chimeric states instead of 'classic' reservoirs can provide a promising architectural alternative to further improve the speed of information processing
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Nosjean, Nicolas. „Management et intégration des risques et incertitudes pour le calcul de volumes de roches et de fluides au sein d’un réservoir, zoom sur quelques techniques clés d’exploration Integrated Post-stack Acoustic Inversion Case Study to Enhance Geological Model Description of Upper Ordovicien Statics : from imaging to interpretation pitfalls and an efficient way to overcome them Improving Upper Ordovician reservoir characterization - an Algerian case study Tracking Fracture Corridors in Tight Gas Reservoirs : An Algerian Case Study Integrated sedimentological case study of glacial Ordovician reservoirs in the Illizi Basin, Algeria A Case Study of a New Time-Depth Conversion Workflow Designed for Optimizing Recovery Proper Systemic Knowledge of Reservoir Volume Uncertainties in Depth Conversion Integration of Fault Location Uncertainty in Time to Depth Conversion Emergence of edge scenarios in uncertainty studies for reservoir trap analysis Enhancing geological model with the use of Spectral Decomposition - A case study of a prolific stratigraphic play in North Viking Graben, Norway Fracture corridor identification through 3D multifocusing to improve well deliverability, an Algerian tight reservoir case study Geological Probability Of Success Assessment for Amplitude-Driven Prospects, A Nile Delta Case Study“. Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS085.
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En tant que géoscientifique dans le domaine de l’Exploration pétrolière et gazière depuis une vingtaine d’années, mes fonctions professionnelles m’ont permis d’effectuer différents travaux de recherche sur la thématique de la gestion des risques et des incertitudes. Ces travaux de recherche se situent sur l’ensemble de la chaîne d’analyse Exploration, traitant de problématiques liées à l’acquisition et au traitement sismique, jusqu’au placement optimal de forages d’exploration. Un volet plus poussé de mes travaux s’est orienté sur la gestion des incertitudes géophysiques en Exploration pétrolière, là où l’incertitude est la plus importante et paradoxalement la moins travaillée.On peut regrouper mes travaux de recherche en trois grands domaines qui suivent les grandes étapes du processus Exploration : le traitement sismique, leur interprétation, et enfin l'analyse et l'extraction des différentes incertitudes qui vont nous permettre de calculer les volumes d’hydrocarbures en place et récupérables, ainsi que l’analyse de ses risques associés. L’ensemble des travaux de recherche ont été appliqués avec succès sur des cas d’études opérationnelles. Après avoir introduit quelques notions générales et détaillé les grandes étapes du processus Exploration et leur lien direct avec ces problématiques, je présenterai quatre grands projets de recherche sur un cas d’étude algérienIn the last 20 years, I have been conducting various research projects focused on the management of risks and uncertainties in the petroleum exploration domain. The various research projects detailed in this thesis are dealing with problematics located throughout the whole Exploration and Production chain, from seismic acquisition and processing, until the optimal exploration to development wells placement. Focus is made on geophysical risks and uncertainties, where these problematics are the most pronounced and paradoxically the less worked in the industry. We can subdivide my research projects into tree main axes, which are following the hydrocarbon exploration process, namely: seismic processing, seismic interpretation thanks to the integration with various well informations, and eventually the analysis and extraction of key uncertainties, which will be the basis for the optimal calculation of in place and recoverable volumes, in addition to the associated risk analysis on a given target structure. The various research projects that are detailed in this thesis have been applied successfully on operational North Africa and North Sea projects. After introducing risks and uncertainty notions, we will detail the exploration process and the key links with these issues. I will then present four major research projects with their theoretical aspects and applied case study on an Algerian asset
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Cassou, Cédric. „Modelisation numérique des interactions eau-roche : optimisation du code de calcul diaphore et application à la diagenèse minérale des réservoirs“. Paris, ENSAM, 2000. http://www.theses.fr/2000ENAM0014.
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La diagenèse minérale est l'ensemble des processus transformant les minéraux d'un sédiment après son dépôt. Elle intéresse le secteur pétrolier car certaines transformations diagénétiques provoquent d'importantes chutes de perméabilité dans les réservoirs pétroliers, gênant ainsi leur exploitation. La durée de ces phénomènes atteignant parfois le million d'années, on comprend l'intérêt d'utiliser des codes de calcul pour en reproduire rapidement les mécanismes. DIAPHORE, logiciel de l'Institut Français du Pétrole, simule la diagenèse minérale d'un réservoir au cours du temps. Il calcule les circulations d'eau dans le réservoir, et le transport des éléments chimiques dans l'eau. Il modélise les dissolutions ou précipitations des minéraux, et reconstitue les modifications pétrophysiques de la roche induites par ces réactions. DIAPHORE demandait un effort important d'optimisation numérique qui a constitué la majeur partie de ce travail. La méthode de résolution, initialement programmée, découplait le calcul des réactions de celui du transport. Pour les systèmes diagénétiques considérés généralement, la conclusion de cette étude est que la méthode implicite, déconseillée dans la plupart des articles traitant de ce sujet, est plus efficace. La nécessité de modéliser des phénomènes nouveaux a entraîné de nombreux autres développement informatiques. La prise en compte de la diffusion a permis de constater qu'elle pouvait engendre, à elle seule, des phénomènes diagénétiques significatifs. L'introduction d'un gradient de température a abouti à des résultats intéressants dans l'étude sur la formation de kaolinite dans les grès subarkosiques. La modélisation de l'oxydoréduction a donné lieu à la simulation simplifiée de la propagation d'un choc rédox. L'ensemble de ce travail de thèse a finalement contribué à l'amélioration des performances du logiciel et à l'enrichissement du modèle numérique
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Omrani, Abderrazak. „Calcul de modes de ballottement de liquides et de modes hydroélastiques de réservoirs par une méthode d'éléments finis de frontière : application à l'industrie aérospatiale“. Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD503.
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Nous proposons dans ce mémoire, une formulation variationnelle symétrique qui couple la méthode variationnelle par équations intégrales et la méthode des éléments finis classique, pour l'analyse dynamique de système couplés fluide-structures. Particulièrement pour le calcul des modes de ballottement de liquides et de modes hydroélastiques de structures contenant des liquides. Les structures peuvent avoir des géométries complexes et peuvent comporter plusieurs domaines fluides avec des baffles et des raidisseurs qui baignent dans le liquide. Cette formulation évite la discrétisation du domaine fluide, ce qui constitue en soit un avantage important par rapport à la Méthode des Elements Finis (particulièrement dans le cas où le domaine occupé par le fluide est étendu et dans le cas où le géométrie du réservoir est complexe). Par rapport à la méthode de collocations, cette formulation évite d'une part le calcul de la "Partie Finie" d'intégrales singulières, ce qui facilite considérablement sa mise en œuvre numérique et conduit d'autre part, après discrétisation par une méthode d'éléments finis de frontière, à un système linéaire symétrique relativement de petite taille, ce qui permet l'utilisation d'algorithmes de résolutions performants. Cette formulation a été mise en œuvre numériquement et a donné lieu à un outil de calcul général couplant la méthode des éléments finis de frontière pour modéliser les fluides qui est développée dans ce mémoire, avec d'une part un code de calcul de structure externe et d'autre part avec un processeur graphique.
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El, moussaid Mohammed. „Analyse et intégration des spécificités liées au procédé de fabrication dans les modèles de calcul des structures composites : application à la simulation du comportement mécanique des fonds des réservoirs bobinés“. Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0059/document.
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Les réservoirs en matériaux composites représentent un moyen pourle stockage de l’hydrogène à des pressions de service très élevées. En dépit desnombreux avantages que présentent les réservoirs en composites, le stockage soushaute pression conduit à utiliser de fortes épaisseurs de composites, et lecomportement de ce type de structure reste mal maitrisé. Le procédé d’enroulementfilamentaire induit des variabilités et défauts qui impactent le comportement de lastructure et en particulier le comportement des fonds. De ce fait, il est nécessaired'apprécier ces variabilités dans la modélisation du comportement des réservoirscomposites épais.Ce travail de thèse présente une approche permettant de modéliser le comportementmécanique des réservoirs en prenant en compte les spécificités dues au procédé deréalisation. A ce titre, nos recherches concernent aussi bien l'analyse de structuresque l'aspect simulation numériqueLes réservoirs en matériaux composites représentent un moyen pourle stockage de l’hydrogène à des pressions de service très élevées. En dépit desnombreux avantages que présentent les réservoirs en composites, le stockage soushaute pression conduit à utiliser de fortes épaisseurs de composites, et lecomportement de ce type de structure reste mal maitrisé. Le procédé d’enroulementfilamentaire induit des variabilités et défauts qui impactent le comportement de lastructure et en particulier le comportement des fonds. De ce fait, il est nécessaired'apprécier ces variabilités dans la modélisation du comportement des réservoirscomposites épais.Ce travail de thèse présente une approche permettant de modéliser le comportementmécanique des réservoirs en prenant en compte les spécificités dues au procédé deréalisation. A ce titre, nos recherches concernent aussi bien l'analyse de structuresque l'aspect simulation numérique
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Blaineau, Sylvie. „Les réservoirs calciques dans les cellules musculaires cardiaques et squelettiques au cours du couplage excitation-contraction : étude ultrastructurale, cytochimique, analytique, électrophysiologique“. Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10066.
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Brazier, Jean-Michel. „Rôle des phases minérales des sols en tant que réservoirs de nutriments : approche expérimentale (abiotique), en milieu naturel et multi-isotopique (isotopes stables Ca-Sr)“. Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAH005/document.
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Ce travail de thèse a appréhendé les mécanismes de stockage/libération, d’un point de vue élémentaire et isotopique, du calcium (Ca) et du strontium (Sr) sur ou dans des phases minérales communes des sols (minéraux primaires, minéraux argileux, oxy-hydroxydes, carbonate pédogénétiques). Une méthode de mesure robuste du δ88Sr a dû être développée et validée par la mesure de matériaux de références internationaux, pour la plupart jamais mesuré dans la littérature. Les résultats montrent que l’adsorption du Ca sur des minéraux phyllosilicatés génère un fractionnement isotopique par prélèvement préférentiel de l’isotope léger (40Ca) dans nos conditions expérimentales lorsque les minéraux possèdent une charge structurale et une surface spécifique importante et/ou un espace interfoliaire ouvert à l’adsorption de cations hydratés. Une étude sur des rhizolithes en milieu naturel a mis en avant que l’utilisation des isotopes du Ca et du Sr permet un traçage de source et de mécanismes efficaces dans les thématiques touchant au stockage de ces deux éléments dans les solsThis PhD thesis examined the mechanisms of storage and release, from and elementary and isotopically point of view, of calcium (Ca) and strontium (Sr) onto or into mineral phases commonly encountered within soils (primary minerals, clay minerals, oxy-hydroxides, pedogenic carbonate). A robust δ88Sr measurements method had to be developed in the laboratory and validated by the measurement of international reference materials, mostly never measured in the literature. The results of this work show that Ca adsorption onto phyllosilicate minerals generates a quantifiable isotopic fractionation by preferential uptake of the light isotope (40Ca) under our experimental conditions when the minerals have a significant structural charge and specific surface area and/or an interlayer space open to hydrated cations adsorption. A study on rhizoliths in natural environment has also highlighted that the combination of Ca and Sr isotopes allows an effective tracing of sources and mechanisms in the problematic related to the storage of these two elements within soils
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Maurer, Olivier. „Étude de la distribution des espèces soufrées et de la formation de l'hydrogène sulfuré dans les stockages de gaz naturel en aquifère“. Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1992. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569430.
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L'objectif de ce travail est d'étudier la formation de l'hydrogène sulfuré (H2S) dans les aquifères utilisés pour le stockage de gaz naturel. L'étude des données de qualité gaz disponibles au global des stations nous a tout d'abord montré que la production d'H2S était marginale à l'échelle des volumes mis en jeu. Puis le développement de méthodologies analytiques et un programme d'analyse du gaz en tête de puits d'exploitation ont permis de souligner le rôle majeur tenu par la périphérie du stockage saturée en eau. Enfin une approche géochimique pluridisciplinaire - minéralogique, bactériologique, statistique, thermodynamique (calculs d'équilibres au moyen du logiciel CHIMERE) et isotopique - a identifié les acteurs de la formation d'H2S. Il s'agit de la combinaison entre, d'une part la désulfuration naturelle induite par le mélange du gaz injecté pauvre en H2S avec une eau plus ou moins chargée en H2S, et d'autre part une production d'H2S directement induite par la qualité du gaz injecté. Cette production a plusieurs origines. Il s'agit d'une acidification qui enrichit le système en H2S dissous et en H2S gazeux. Cette acidification est générée par la dissolution instantanée d'une partie du dioxyde de carbone du gaz naturel injecté (C02g), par l'oxydation possible du méthane injecté (CH4), et par la précipitation de sulfures de fer (FeS-FeS2) D'autres transformations chimiques, minimes à l'échelle du Stockage, sont aussi responsables de la production de sulfures dissous. Il s'agit de l'hydrolyse totale et rapide de l'oxysulfure de carbone (COS) injecté, de la réduction d'une part infime mais suffisante des sulfates (SO42-), par biocatalyse ou bien directement mais lentement par le méthane injecté. Il peut s'agir aussi de la lixiviation lente des sulfures de fer. On observe alors dans la bulle de gaz un gradient en sulfures dissous opposant une zone centrale pratiquement désulfurée à une périphérie sulfurée. Les soutirages de gaz ramènent une proportion croissante de gaz chargé en H2S. La production d'H2S est en partie contrôlée au niveau de la zone de soutirage par une précipitation de sulfures de fer selon la disponibilité du fer ferreux et ce contrôle est en partie responsable en début de soutirage des teneurs nulles en H2S du gaz soutiré. La consommation de sulfates est suffisamment faible pour être indécelable par l'analyse physico-chimique des eaux de stockage lorsqu'elles sont riches en sulfates. Ainsi, suite au stockage de gaz naturel acide, les eaux contenant une quantité non négligeable de sulfures (> 4 mg/l) ou de sulfates, produiront suffisamment d'H2S pour nécessiter la désulfuration du gaz destocké. Cette production peut être minimisée au moyen d'une gestion optimisée du stockage du gaz, tel que par un équilibrage du rapport volume de gaz injecté sur volume de gaz soutiré : ce rapport doit rester supérieur à 1 pour éviter le déstockage de gaz "ancien", périphérique, chargé en H2S. La production d'H2S peut dans ce cas se concrétiser à terme par une désulfuration des eaux de la zone centrale du stockage. La phase d'acidification par le C02g est suivie par un tamponnage par les carbonates solides, plus ou moins importante selon la minéralogie des stockages et qui, avec la dissolution du C02g et l'oxydation potentielle du méthane, est directement responsable d'une carbonatation générale et significative des eaux de stockage. Par ailleurs, une synthèse isotopique sur l'ensemble des stockages de gaz du Bassin de Paris a montré que les aquifères d'âges Trias supérieur et Lusitanien sont affiliés : on observe que les sulfates de l'ensemble des aquifères de stockage étudiés ont la marque isotopique d'un sulfate triasique ayant subi une bioréduction croissante. Cette bioréduction a pris place dans un système qui a permis des réhomogénéisations isotopiques à chaque étape de l'écoulement du fluide porteur du sulfate originel triasique. On a aussi mis en évidence des phénomènes de mélange entre des fluides de minéralisation plus ou moins importante dans chacun des stockages étudiés. Ce mélange est le résultat de mouvements de fluides verticaux et horizontaux induits par la respiration du stockage. Cette étude a permis de souligner l'intérêt que représente pour son exploitant le suivi de la qualité de l'eau du Stockage de gaz naturel en aquifère. Ce suivi peut être réalisé au moyen d'outils adaptés : prélèvements et analyses d'eau et de gaz, en fond ou en tête de puits; constitution et traitement de fichiers de données; utilisation des méthodes isotopiques ... . Il a aussi été réalisé, pour la première fois en France, un prélèvement bactérien dans une carotte nouvellement échantillonnée dans un niveau saturé en gaz stocké. Il s'agit de la seule technique véritablement significative pour l'étude bactérienne de tels milieux.
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Corvisier, Jérôme. „Implémentation des phénomènes de germination/mûrissement/croissance des phases solides secondaires dans un modèle de transport-réactif en milieu poreux géologique. Développement du code de calcul ARCHIMEDE“. Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00102898.
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La connaissance des réservoirs géologiques et de leur évolution est cruciale pour toutes les applications les mettant en jeu (prospection/extraction de pétrole ou de gaz, stockage de gaz ou de déchets, réhabilitation de sites industriels, dépollution des sols et des nappes phréatiques). La complexité des phénomènes couplés de réaction chimique et transport, la non-linéarité des équations en découlant et la diversité des échelles d'observation (en espace et en temps) amènent à avoir recours à la modélisation. Lors des injections de gaz acides dans des structures géologiques potentiellement capables de les stocker, les minéraux présents primaires) les plus réactifs se dissolvent, du fait de l'acidification de l'eau en place. En conséquence, le fluide se charge en éléments issus de ces réactions jusqu'à atteindre un état de sursaturation par rapport à d'autres minéraux primaires, mais aussi par rapport à des minéraux jusque là absents de l'assemblage (secondaires) qui peut les amener à précipiter. Dans ces configurations, la justesse des prédictions du comportement du système, qui permettent de s'assurer de la pérennité du stockage du gaz et de se prémunir contre les risques mécaniques éventuels, va dépendre de l'aptitude du programme à bien choisir les solides qui précipitent et à connaître précisément à la fois les cinétiques de croissance des minéraux primaires et les cinétiques de formation des minéraux secondaires.Dans le code ARCHIMEDE (développé à l'E.N.S.M-S.E, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, en collaboration avec l'I.F.P, Institut Français du Pétrole), seule la partie géochimie est concernée. Outre quelques difficultés qui empêchaient de traiter les variations de volume occasionnées par les réactions et que nous nous sommes efforcés de résoudre en reprenant l'ensemble du programme, l'objectif principal de ce travail de thèse a été la conception et l'implémentation d'un modèle de germination/mûrissement/croissance pour les minéraux secondaires.
Notre démarche a consisté à analyser précisément l'apparition de nouveaux minéraux dans des assemblages naturels d'où ils sont absents initialement. Quelques simulations numériques ont permis de montrer les limites inhérentes à la représentation, inadaptée, de la précipitation de ce genre de minéraux par croissance cristalline. La mise en avant de ces faiblesses a défini alors le cadre pour un nouveau modèle de précipitation propre aux minéraux secondaires. Une étude détaillée de la phase de germination, à savoir l'apparition des premiers cristaux d'un minéral, a conduit à la construction d'un modèle pour sa cinétique. Par suite, la mise en compétition du processus de germination avec celui de croissance, destiné à prendre plus tard le relais de la production de volume du nouveau solide, a nécessité la prise en charge de cristaux de tailles variées et le recours au mûrissement d'Ostwald, via un calcul parallèle. Il en a résulté un algorithme élaboré pour gérer, pour chaque minéral secondaire, la phase initiale de germination/mûrissement et ensuite le passage à la phase de croissance cristalline. La sensibilité de ce nouveau modèle complet de germination/mûrissement/croissance vis-à-vis des différents paramètres qui le composent a pu être analysée moyennant de nouvelles simulations numériques. Son comportement, en terme d'acuité des prédictions, a également pu être mis à l'épreuve et finalement jugé satisfaisant.