Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Générateur de temps stochastique“

Un modèle de génération stochastique de pluies est couplé ˆ un modèle de calcul de l'index de leurs érosivités, dérivé de l'Equation Universelle de l'Erosion des Sols (USLE). Le premier fonctionne au pas de temps de 30mn, il est calé sur une série pluviographique de 15 ans de la Tunisie centrale. Le second modèle fonctionne par calcul automatique des cumuls et moyennes de l'érosivité des pluies générées. En mode opérationnel, ces deux modèles sont exploités pour simuler les aléas de l'envasement annuel des réservoirs collinaires de la zone aride et semi-aride de la Tunisie : le bassin versant est considéré comme une "boite noire" où l'agressivité climatique est la principale variable (quelques pluies extrêmes font l'essentiel de l'érosion), les autres facteurs sont considérés constants durant la durée de service du réservoir. Nous observons sur trois bassins versants répartis du nord au sud de la frange comprise entre 500mm et 250mm (de pluie moyenne annuelle), que la distribution annuelle des index d'érosivité des pluies peut être assimilée ˆ la distribution des transports solides. Sur l'un de ces bassins versants (OUED EL HISSIANE : 15,9 ) nous observons également que les valeurs extrêmes de l'érosion sont proportionnelles aux valeurs extrêmes de l'index d'érosivité des pluies. Seulement l'automne et le printemps sont des saisons érosives. Dans le cas de petits bassins versants non-jaugés, comme ceux pour l'aménagement de réservoirs collinaires, le générateur nous permet de constituer des chroniques d'érosivité de pluie. Si on considère que les autres paramètres sont constants, ce modèle nous aide à déterminer les intervalles de confiance de durées de service probables. Une analyse de sensibilité par la modification des paramètres du générateur (nombre d'épisodes, hauteur de pluie, maximum et durée d'averse etc ...) valide la méthodologie. De même une analyse régionale montre les faibles fluctuations des résultats sur l'étendue aride et semi-aride de la Tunisie. Ces deux résultats nous ont conduit à proposer un abaque régional de prédétermination des fluctuations probables des durées de service des réservoirs collinaires, compte tenu de la connaissance préalable de la durée de service moyenne probable. Cette méthode directement opérationnelle peut être utilisée pour l'aménagement, la planification, et la gestion des réservoirs collinaires. Elle améliore les études de faisabilité, notamment lorsqu'on la couple aux calculs économiques.

Pour étudier les distributions de fréquences des variables hydrologiques (pluies et débits) au pas de temps horaire, une méthodologie associant un générateur de chroniques de pluies horaires et un modèle conceptuel global de transformation de la pluie en débit a été développée. Sur une période de simulation donnée, la méthode génère une collection de scénarios de crues vraisemblables utilisée en prédétermination des risques hydrologiques. Les distributions de fréquences des variables hydrologiques sont construites empiriquement à partir des événements de pluies et de crues générés. L'extrapolation des distributions de fréquences des variables hydrologiques vers les fréquences rares se fait de façon empirique en augmentant la période de simulation, et non plus sur l'ajustement direct des distributions observées. Le principe de cette méthode (appelée SHYPRE : Simulation d'HYdrogrammes pour la PREdétermination) est donc d'utiliser les observations pour décrire le phénomène, afin de le reproduire statistiquement et de s'affranchir ainsi du manque d'observation. Son utilisation permet une estimation originale des quantiles de crues de fréquences courantes à rares et présente l'intérêt d'obtenir une information temporelle complète sur ces crues. De plus, on montre que l'approche fournit une estimation de quantiles de crues bien plus robuste que les ajustements statistiques des distributions observées, même pour les événements de fréquences courantes. Cette robustesse provient d'une meilleure prise en compte de l'information pluviométrique et de la stabilité de la paramétrisation du modèle pluie-débit.

Résumé Cet article examine la demande d’information et la valeur de l’information dans un modèle intertemporel en temps continu. Le modèle étudié est un modèle à information incomplète où la technologie d’information est contrôlée par l’investisseur moyennant un coût. Le mécanisme bayésien continu de révision des croyances produit, pour cette structure, une distribution postérieure gaussienne à tout point du temps. Le contrôle de la technologie d’information est équivalent au contrôle de l’estimateur de la position de la variable d’état (espérance conditionnelle) ainsi que de la précision de cet estimateur (variance conditionnelle). La demande d’information, dans notre modèle, se compose de deux termes, qui résultent du conflit entre deux objets d’apprentissage. Sous l’hypothèse d’une offre de précision stochastique et inélastique, le prix d’équilibre de l’information est dérivé et sa structure analysée.

La croissance continue de la population mondiale et l'augmentation du niveau de vie dans certaines parties de la planète exercent une pression de plus en plus forte sur la demande quantitative et qualitative de la ressource hydrique, nécessitant ainsi une gestion plus adéquate. Afin d'évaluer la fiabilité d'un système de ressources en eau et de déterminer son mode de gestion durant un étiage, il est utile d'avoir un outil de modélisation. Nous présentons ici une synthèse des travaux de modélisation réalisés dans le cadre de l'approche stochastique. Nous faisons d'abord le point sur la différence entre une sécheresse et un étiage, termes qui sont souvent confondus dans les publications, pour ensuite en présenter quelques indicateurs. L'approche stochastique peut être subdivisée en deux catégories: l'étude fréquentielle et les processus stochastiques. La plupart des études d'analyse de fréquence ont pour objet de calculer des débits d'étiage critiques xT correspondant à une certaine période de retour T, tel que P(X<xT)=1/T. L'approche par les processus stochastiques consiste à modéliser les événements de déficit ou les variables d'intérêt sans utiliser directement des modèles de débit. L'analyse de fréquence des débits ne tient pas compte des durées et émet des hypothèses trop simplistes de stationnarité. L'analyse des séquences permet l'obtention des lois de durées uniquement pour des processus de débits très simples. L'avantage de l'approche des processus ponctuels par rapport à l'analyse des séquences est qu'elle permet d'étudier des processus complexes, dépendants et non stationnaires. De plus, les processus ponctuels alternés permettent la modélisation des durée et la génération synthétique des temps d'occurrence des séries de surplus et de déficit. Nous présentons dans cet article les travaux de modélisation des étiages basés sur l'analyse fréquentielle, la théorie des séquences et sur les processus ponctuels. Nous n'avons pas inclus les études qui développent des distributions des faibles débits à partir de modèles physiques, ni les études de type régional.

Entre vie et mort, c’est le trouble que l'imago romaine, face du mort aux premiers temps de sa mort, met en évidence. Le travail de Giacometti montre que ce trouble peut déborder le phénomène de la face mortuaire et affecter la totalité du visible, indifféremment vif et mort. Alors s’abolit toute solidarité, chaque corps s’isole en lui-même, sans monde, puis se désunit. Que devient le regard sous l’emprise d’un tel pathos ? Il devient plastique, générateur de figures qui veulent s’opposer comme d’ultimes blocs intacts à la désintégration du visible. C’est l’occasion de regarder autrement Giacometti, Zurbaran, et surtout de découvrir l’étonnante série de natures mortes de Juan Sanchez Cotan (1561-1627). C’est aussi la possibilité de penser la mimesis, principe majeur de figuration, loin de la ressemblance, comme résistance à la provocation du visible.

L’objectif de cette étude est de présenter une méthodologie permettant la prévision de la radiation solaire. Cette donnée servira comme donnée d'entrée pour la prévision de la puissance électrique produite par un générateur photovoltaïque à courte échéance (72 heures dans notre cas). Le fait d’obtenir cette information, nous permettra de faciliter la gestion du réseau. Afin d’y parvenir, des modèles de prévision numériques du temps à courte échéance ont été utilisés afin de prévoir les profils verticaux de l’atmosphère en l’occurrence le model 'WRF' {Weather Research and Forecasting}. Ces données serviront également comme données d’entrée pour le modèle de transfert radiatif 'libRadtran', nécessaires pour déterminer les composantes de l’éclairement solaire par ciel quelconque (directe, diffuse et globale). Les valeurs de l’éclairement solaire seront obtenues sur des points de Grid (mailles).

Cet article se propose de montrer ce que la psychologie récente du développement peut apporter pour la compréhension des phénomènes affectifs de nature temporelle qui sous-tendent l'écoute musicale et ses effets sur l'auditeur. L'article part de l'analyse du phénomène de répétition, tant dans les situations interactives chez le nourrisson que dans les structures les plus élémentaires des langages musicaux. La répétition, dans un cas comme dans l'autre, engendre le temps, la durée, mais y introduit une régularité qui permet au sujet l'anticipation et la maîtrise du futur. Cette régulatité et cette prévisibilité rendent possible la Variation, principe générateur du développement psychologique par les adaptations successives à une réalité changeante, mais aussi principe créateur du développement musical. Cette analyse conduit alors aux concepts centraux développés ici à partir des travaux du psychologue et psychanalyste, Daniel Stern. L'hypothèse est que l'unité d'une expérience interpersonnelle ou interactive chez le très jeune enfant est sa structure temporelle. Sur elle, par la suite, se greffent les expériences sensorielles, motrices et affectives pour construire des représentations intériorisées. Mais ce qui caractérise fondamentalement une expérience affective, c'est sa courbe temporelle, le rythme d'alternance des moments de tension et des moments de détente, c'est sa ligne de tension dramatique, ce que Daniel Stern appellera trame temporelle du ressenti… L'expérience affective, dans la vie relationnelle comme dans la musique, est partagée, communiquée, sur la base d'un accordage affectif qui n'est autre qu'une interrégulation temporelle, cellelà měme qui régit les rapports des musiciens dans le quatuor par exemple. L'article s'achève enfin par des considérations sur la sémiotisation du temps musical et la notion d'enveloppe proto-narrative: celle-ci est définie comme sens d'une trame temporelle du ressenti, orientée par une motivation ou un désir vers un but. La musique apparaî;trait alors comme la représentation de la matrice originelle de toutes les formes symboliques, de toutes les formes de langage, c'est-à-dire de toutes les formes de mise en ordre du temps dans la vie humaine.

Quels sont les sports les plus dangereux ? Une étude portant sur 27 468 déclarations d’accidents sportifs, complétée par une autre de 1 037 cas, questionne quelques idées reçues. Si les sports collectifs sont les pratiques où l’on relève le plus d’accidents, c’est d’abord parce qu’ils recrutent le plus de participants. En neutralisant la variable «nombre de pratiquants», le football, le rugby apparaissent moins «accidentogènes» que le cyclisme, l’équitation ou le motocross. La gravité des traumatismes, mesurée par un «indice de dangerosité», confirme les conclusions observées sur la base des fréquences d’accidents. Dans un second temps, la Théorie des jeux nous permet d’avancer une définition des «sports à risque», complétant ainsi les données brutes de l’accidentologie. D’un point de vue conceptuel, le risque est une entité à deux dimensions : il est fait de processus stochastique associé à la présence d’enjeux. L’exposition d’enjeux corporels n’est pas le dénominateur commun de tous les sports, ce qui semble pouvoir expliquer que certains sports soient moins dangereux que d’autres. À travers les sports, c’est le rapport au risque contemporain qui peut être envisagé. La violence est chassée, mais le danger en solitaire reste supporté.

Les générateurs stochastiques de temps sont des modèles numériques capables de générer des séquences de données climatiques de longueur souhaitée avec des propriétés statistiques similaires aux données observées. Ces modèles sont de plus en plus utilisés en sciences du climat, hydrologie, agronomie. Cependant, peu de générateurs permettent de simuler plusieurs variables, dont les précipitations, en différents sites d’une région. Dans cette thèse, nous proposons un modèle original de générateur stochastique basé sur un champ gaussien multivarié spatio-temporel. Un premier travail méthodologique a été nécessaire pour développer un modèle de covariance croisée entièrement non séparable adapté à la nature spatio-temporelle multivariée des données étudiées. Cette covariance croisée est une généralisation au cas multivarié du modèle non séparable spatio-temporel de Gneiting dans le cas de la famille de Matérn. La démonstration de la validité du modèle et l’estimation de ses paramètres par maximum de vraisemblance par paires pondérées sont présentées. Une application sur des données climatiques démontre l’intérêt de ce nouveau modèle vis-à-vis des modèles existants. Le champ gaussien multivarié permet la modélisation des résidus des variables climatiques (hors précipitation). Les résidus sont obtenus après normalisation des variables par des moyennes et écarts-types saisonniers, eux-mêmes modélisés par des fonctions sinusoïdales. L’intégration des précipitations dans le générateur stochastique nécessite la transformation d’une composante du champ gaussien par une fonction d’anamorphose. Cette fonction d’anamorphose permet de gérer à la fois l’occurrence et l’intensité des précipitations. La composante correspondante du champ gaussien correspond ainsi à un potentiel de pluie, corrélé aux autres variables par la fonction de covariance croisée développée dans cette thèse. Notre générateur stochastique de temps a été testé sur un ensemble de 18 stations réparties en zone à climat méditerranéen (ou proche) en France. La simulation conditionnelle et non conditionnelle de variables climatiques journalières (températures minimales et maximales, vitesse moyenne du vent, rayonnement solaire et précipitation) pour ces 18 stations soulignent les bons résultats de notre modèle pour un certain nombre de statistiques
Stochastic weather generators are numerical models able to simulate sequences of weather data with similar statistical properties than observed data. However, few of them are able to simulate several variables (with precipitation) at different sites from one region. In this thesis, we propose an original model of stochastic generator based on a spatio-temporal multivariate Gaussian random field. A first methodological work was needed to develop a completely non separable cross-covariance function suitable for the spatio-temporal multivariate nature of studied data. This cross-covariance function is a generalization to the multivariate case of spatio-temporal non-separable Gneiting covariance in the case of the family of Matérn. The proof of the validity of the model and the estimation of its parameters by weighted pairwise maximum likelihood are presented. An application on weather data shows the interest of this new model compared with existing models. The multivariate Gaussian random field allows the modeling of weather variables residuals (excluding precipitation). Residuals are obtained after normalization of variables by seasonal means and standard deviations, themselves modeled by sinusoidal functions. The integration of precipitation in the stochastic generator requires the transformation of a component of the Gaussian random field by an anamorphosis function. This anamorphosis function can manage both the occurrence and intensity of precipitation. The corresponding component of the Gaussian random field corresponds to a rain potential, correlated with other variables by the cross-covariance function developed in this thesis. Our stochastic weather generator was tested on a set of 18 stations distributed over the Mediterranean area (or close) in France. The conditional and non-conditional simulation of daily weather variables (maximum and minimum temperature, average wind speed, solar radiation and precipitation) for these 18 stations show good result for a number of statistics

Nous étudions dans cette thèse une matrice de processeurs élémentaires optoélectronique (parfois appelé rétine artificielle optoélectronique ou encore spa - pour smart pixel array) capable de réaliser plusieurs fonctions de traitement d'images bas niveau a cadence vidéo. Plus précisément, il s'agit d'une machine simd optoélectronique fonctionnant par recuit simule : chaque processeur élémentaire (pe ou sp - pour smart pixel) est l'équivalent d'un neurone dont l'état évolue en fonction de celui de ses voisins, et cela de façon probabiliste grâce a un générateur de nombres aléatoires optique base sur le phénomène de speckle laser. Dans une première version du processeur (circuit en silicium cmos 0,8 m), chaque pe est interconnecté de façon électronique a ces quatre plus proches voisins. Un montage base sur deux modulateurs spatiaux de lumière ferroélectriques et un hologramme de dammann permet d'étendre le voisinage d'interconnexion et de simuler des interconnexions intra-processeur optiques reconfigurables. Le montage servira a demontrer la détection du mouvement sur des séquences d'images a niveaux de gris ; toutefois, les performances restent médiocres (2 a 5 secondes par image). En fin de thèse est étudié un nouveau prototype base sur une matrice a entrées et sorties optiques (diodes p-i-n a puits quantiques multiples) réalisé en technologie hybride si/gaas par flip-chip bonding . Les performances du système sont considérablement améliorées (l'architecture comporte alors de véritables interconnexions optiques intra-processeur). L'étude théorique permet de conclure que l'utilisation d'une puce a entrées et sorties optiques rendrait le système a la fois compact (taille comparable avec celle d'un processeur pentium avec ses éléments de réfrigération) et extrêmement rapide (dizaines de milliers d'images a la seconde), ce qui en ferait un dispositif de choix pour les applications embarques de traitement d'images bas-niveau et temps réel.

Les prévisions météorologiques d'ensemble peuvent aider à anticiper les risques d'événements météorologiques extrêmes. Cependant, le comportement chaotique de l'atmosphère représente une source majeure d'incertitudes pour les prévisions météorologiques surtout pour des échéances sous-saisonnières (de quelques jours à un mois). Un grand nombre de simulations numériques peut permettre de résoudre ce problème d'incertitude et de déterminer la distribution statistique des variables climatiques. Dans cette thèse, nous avons développé un outil de prévision d'ensemble basé sur des méthodes statistiques et probabilistes pour générer des prévisions météorologiques d'ensemble. En effet, le générateur stochastique de temps est conçu pour imiter le comportement des variables climatiques en se basant sur des analogues de circulation atmosphérique. Nous avons testé cet outil pour prévoir différentes variables climatiques telles que les précipitations en Europe et l'oscillation de Madden et Julian. Nous avons évalué la performance de nos prévisions par rapport aux autres prévisions des centres météorologiques.Dans un premier temps, nous avons testé le générateur stochastique de temps pour simuler les précipitations en Europe à l'échelle locale ( au niveau des villes). Nous avons trouvé de bonnes performances dans différentes régions d'Europe jusqu'à 10 jours. Nous avons confirmé l'importance de la circulation atmosphérique dans la prévision des paramètres météorologiques. Nous avons également identifié l'influence des hautes et basses pressions sur les bonnes et mauvaises prévisions.Dans un deuxième temps, nous avons combiné le générateur stochastique de temps avec des sorties de modèles numériques pour obtenir de grands ensembles de prévisions de précipitations en Europe jusqu'à 35 jours à l'avance à une échelle très locale. Cela a conduit à une amélioration significative par rapport aux prévisions du centre européen ECMWF et de Météo-France.Finalement, nous avons configuré notre modèle pour prévoir l'oscillation Madden Julian (MJO). La MJO est responsable de fortes précipitations dans des régions très peuplées comme l'Inde. Notre modèle fournit une prévision de la MJO jusqu'à 40 jours à l'avance et donne des résultats compétitifs par rapport aux prévisions météorologiques numériques. Les travaux présentés dans ce manuscrit ont fait l'objet de plusieurs articles scientifiques. Des travaux complémentaires concernant la prévisibilité des variables météorologiques ont aussi été réalisés
Ensemble weather forecasts can help to better manage and anticipate the risks of extreme weather events. Nevertheless, weather forecasting is a complex task due to the chaotic behaviour of the atmosphere, which is a major source of uncertainties for sub-seasonal time scale (days to a month). To overcome these uncertainties, a large number of numerical simulations are required. It allows to determine the statistical distribution of the climate variables. In this thesis, we have developed a weather ensemble forecasting tool based on statistical and probabilistic methods to generate weather ensemble forecasts. The stochastic weather generator is designed to mimic the behaviour of climate variables based on atmospheric circulation analogs. We have tested this tool to forecast different climate variables such as European precipitation and the Madden-Julian oscillation. We have evaluated the performance of our forecasts using several forecast verification methods. In addition, we compared the performance of our forecast to other forecasts from international weather centers.We start by assessing the capacity of the stochastic weather generator to simulate precipitation in Europe at the local scale (city level). We found good performances in different regions of Europe for up to 10 days. We confirmed the importance of atmospheric circulation in the forecast of meteorological parameters. We also identified the influence of high and low pressure on good and bad forecasts. As a second step, we combined the stochastic weather generator with dynamical model outputs to obtain large ensembles of European precipitation forecasts up to 35 days ahead at a very local scale. This led to a significant improvement over the forecasts of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts and Météo-France.Finally, we adjusted our model to forecast the Madden Julian Oscillation (MJO). The MJO is responsible for heavy precipitation in densely populated regions such as India. Our model provides a forecast of the MJO up to 40 days in advance and is competitive with numerical weather predictions. The results of this thesis have been the subject of (published and in discussion) scientific papers.Some other work on the predictability of meteorological variables has also been developed

Les SGBD temps réel (SGBDTR) sont conçus pour répondre aux besoins des applications qui nécessitent le traitement de grandes quantités de données en temps réel. Un SGBDTR doit donc traiter les transactions en garantissant leurs propriétés ACID (Atomicité, Cohérence, Isolation, Durabilité) d'une part, et doit satisfaire les contraintes de temps imposées aux transactions et aux données, d'autre part. Les travaux de cette thèse consistent à réaliser une étude stochastique et probabiliste du comportement des transactions temps réel. L'étude est réalisée en faisant varier certaines hypothèses telles que la moyenne d'arrivée des transactions, le type de transactions, le protocole de résolution de conflits (un optimiste et un pessimiste), et la politique d'ordonnancement. Nous avons alors conçu et développé un simulateur de SGBDTR flexible et extensible, sur lequel l'étude à été effectuée. Les résultats obtenus ont montré que le comportement des transactions pouvait être approximé par un modèle probabiliste. Le modèle est utilisé par la suite pour la prédiction du taux de succès des transactions en fonction de la charge du système. Nous avons également proposé une nouvelle politique d'ordonnancement des transactions temps réel qui s'appuie sur les critères d'échéance et d'importance des transactions. Cette politique apporte une contribution dans l'augmentation des performances du système (maximisation du nombre de transactions validées), améliorant ainsi la qualité de service des SGBDTR
Real-time database systems (RTDBSs) are systems designed to address the applications which need real-time processing of large quantities of data. An RTDBS must guarantee the transactions ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) properties on one hand, and must schedule the transactions in order to meet their individual deadlines, on the other hand. In this thesis, we focus on stochastic and probabilistic study of the behavior of real-time transactions. The study is conducted under some assumptions such as the arrival mean of transactions, transactions type, concurrency control protocol (an optimistic and a pessimistic), and scheduling policy. We have then designed and developed a flexible and extensible RTDBS simulator, on which the study is done. The obtained results have shown that the transactions behavior can be approximated by a probabilistic model. The model is used to predict the transactions success ratio according to the system workload. We also propose a new scheduling policy for real-time transactions which uses criteria based on both transaction deadlines and transaction importance. This policy contributes to enhance the system performances (maximization of committing transactions), improving then the RTDBSs quality of service

Dans les études de fiabilité, il est possible que les durées de vie s'expriment par des valeurs entières. C'est le cas par exemple pour des appareils fonctionnant à la sollicitation. Le but de cette thèse est de revisiter les concepts classiques de la fiabilité des systèmes non réparables, quand on suppose que le temps est discret. Les grandeurs usuelles de la fiabilité en temps discret sont définies, ainsi que les principales notions de vieillissement. Nous passons ensuite en revue les principaux modèles de fiabilité que nous avons classés en trois familles à la suite de notre étude bibliographique. Après avoir mis en évidence qu'un certain nombre de différences entre les notions de fiabilité usuelles en temps continu et leurs équivalents en temps discret sont dues à la définition du taux de défaillance en temps discret, nous proposons une nouvelle définition qui résout les problèmes rencontrés. L'estimation non paramétrique des fonctions pouvant caractériser le vieillissement est traitée et nous donnons des résultats d'estimation ponctuelle, par intervalle et bande de confiance pour le taux de défaillance (usuel). L'estimation paramétrique des modèles de fiabilité est également abordée, avec une section importante consacrée à la loi géométrique dont les estimateurs sont explicites, contrairement à la plupart des autres lois discrètes. Un état de l'art des tests d'adéquation statistiques aux lois discrètes est présenté. Nous proposons un test basé sur la transformation de Smirnov généralisée dont la puissance est étudiée pour tester l'adéquation aux lois géométrique et Weibull de type I.

La compilation est une étape indispensable dans la création d'applications performantes.Cette étape autorise l'utilisation de langages de haut niveau et indépendants de la cible tout en permettant d'obtenir de bonnes performances.Cependant, de nombreux freins empêchent les compilateurs d'optimiser au mieux les applications.Pour les compilateurs statiques, le frein majeur est la faible connaissance du contexte d'exécution, notamment sur l'architecture et les données utilisées.Cette connaissance du contexte se fait progressivement pendant le cycle de vie de l'application.Pour tenter d'utiliser au mieux les connaissances du contexte d'exécution, les compilateurs ont progressivement intégré des techniques de génération de code dynamique.Cependant ces techniques ne se focalisent que sur l'utilisation optimale du matériel et n'utilisent que très peu les données.Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'utilisation des données dans le processus d'optimisation d'applications pour GPU Nvidia.Nous proposons une méthode utilisant différents moments pour créer des bibliothèques adaptatives capables de prendre en compte la taille des données.Ces bibliothèques peuvent alors fournir les noyaux de calcul les plus adapté au contexte.Sur l'algorithme de la GEMM, la méthode permet d'obtenir des gains pouvant atteindre 100~\% tout en évitant une explosion de la taille du code.La thèse s'intéresse également aux gains et coûts de la génération de code lors de l'exécution, et ce du point de vue de la vitesse d'exécution, de l'empreinte mémoire et de la consommation énergétique.Nous proposons et étudions 2 approches de génération de code à l'exécution permettant la spécialisation de code avec un faible surcoût.Nous montrons que ces 2 approches permettent d'obtenir des gains en vitesse et en consommation comparables, voire supérieurs, à LLVM mais avec un coût moindre
Compilation is an essential step to create efficient applications.This step allows the use of high-level and target independent languages while maintaining good performances.However, many obstacle prevent compilers to fully optimize applications.For static compilers, the major obstacle is the poor knowledge of the execution context, particularly knowledge on the architecture and data.This knowledge is progressively known during the application life cycle.Compilers progressively integrated dynamic code generation techniques to be able to use this knowledge.However, those techniques usually focuses on improvement of hardware capabilities usage but don't take data into account.In this thesis, we investigate data usage in applications optimization process on Nvidia GPU.We present a method that uses different moments in the application life cycle to create adaptive libraries able to take into account data size.Those libraries can therefore provide more adapted kernels.With the GEMM algorithm, the method is able to provide gains up to 100~\% while avoiding code size explosion.The thesis also investigate runtime code generation gains and costs from the execution speed, memory footprint and energy consumption point of view.We present and study 2 light-weight runtime code generation approaches that can specialize code.We show that those 2 approaches can obtain comparable, and even superior, gains compared to LLVM but at a lower cost

Des récentes études ont montré la difficulté de détecter des tendances des phénomènes extrêmes de précipitation. C'est pourquoi, dans cette thèse, nous proposons une étude originale de l'impact du changement climatique sur les pluies extrêmes par l'utilisation d'un générateur stochastique de pluies horaires. La détection de l'évolution climatique est faite à travers la paramétrisation de ce générateur. Contrairement aux méthodes classiques, les paramètres du modèle sont directement liés à des caractéristiques climatiques moyennes et non aux valeurs extrêmes. Au préalable, une consolidation de la modélisation des phénomènes conditionnant le comportement à l'infini du générateur est réalisée. Sur la base de la modélisation par copules, la dépendance entre les variables du générateur est modélisée et conduit à une meilleure prise en compte du phénomène de persistance des averses générant des cumuls de pluies extrêmes. Ensuite une étude montre que le générateur a un comportement robuste vis à vis des données disponibles tout en proposant des quantiles de pluies extrêmes de bonne qualité. Une analyse par simulation a permis de choisir un test de tendance adapté et de montrer que la modélisation du phénomène étudié a une grande importance dans la pertinence du rejet de la stationnarité des paramètres. Une méthode est créée pour définir la significativité des tendances des paramètres au sein d'une zone climatiquement homogène à partir de la construction de chroniques ''régionalisées''. À partir de longues séries journalières issues de 139 postes pluviométriques de la métropole française, nous étudions l'évolution des paramètres du générateur de pluies sur la période 1960-2003. L'approche régionale est alors préférable à l'approche locale pour tenir compte d'un changement global et être moins soumis à l'échantillonnage. Les résultats montrent qu'un changement dans les caractéristiques moyennes provoque un plus grand impact sur les extrêmes. Les tendances observées ont lieu principalement en hiver avec une recrudescence d'événements pluvieux dans la plupart des régions. La prise en compte du changement climatique dans l'estimation de quantiles de pluies n'apporte pas de gros changements dans le présent par rapport à une estimation sous hypothèse de stationnarité du climat. Les pluies extrêmes semblent tout de même être de plus en plus fréquentes sur l'ensemble de la France hormis le pourtour méditerranéen. Nous proposons ensuite une application en couplant les prévisions des modèles climatiques et le générateur de pluies. D'après les résultats, il semble, entre autres, que le Nord de la Lorraine et l'Est des Cévennes seront soumis à une hausse conséquente du risque pluvial au cours du 21ème siècle
Recent studies showed difficulties to detect the trends on rainfall extreme phenomenon. That is why; an original approach is proposed to estimate the impacts of climate change on extreme rainfall by using an hourly rainfall stochastic generator. Climate evolution is detected from the generator parameterisation. Compared to usual methods, the generator parameters are estimated by average, and not by extreme, values of daily climatic characteristics. At the beginning, we focus on the modelisation of phenomena which influence the asymptotic behaviour of the generator. Based on the copula theory, the dependence between some generator variables is modelised and lead to a better regeneration of the extreme precipitation depth. Then a study shows the generator has a robust behaviour according to available data while it proposes a good estimation of rainfall quantiles. Simulations permit us to choose an adapted trend test and to show the modelisation of the studied phenomenon is of great importance in the relevance of the parameter stationarity rejection. A method is created to test a regional trend in a homogenous climatic zone from the construction of “regionalized” chronicles. From the daily information of 139 rain gauge stations, the stationarity of generator parameters was studied in metropolitan France between 1960-2003. Tests were performed from a local approach and from a regional one. A regional approach seems better to take into account a real change and to reduce the sampling problem. Changes observed on average rainfall characteristics are amplified when working with extreme events. The observed trends occur mainly between December and May when the rainfall occurrence increased during the four last decades in the most zones. Up to now, the taking into account of climate change does not lead to a big change in the quantiles estimation, when compared to their estimation under a hypothesis of stationary climate. However extreme rainfalls seem to be more frequent on the whole French territory except in the Mediterranean area. Besides, we propose an application by combining the climate model predictions and the rainfall generator. According to these results, it seems, for example, the heavy precipitation will increase in the Lorraine northern and in the Cevennes eastern during the 21st century

Nous considerons un processus stochastique dont la loi marginale est invariante dans le temps et admet une densite que nous estimons par projection sur une base d'ondelettes. Nous supposons (a une exception pres) le processus fortement melangeant. Nous demontrons que l'estimateur non parametrique envisage est convergent pour les risques associes aux normes l#p (p est un entier superieur ou egal a deux). Pour des processus a temps discret nous obtenons les memes vitesses de convergence que lorsque les observations sont independantes. Ces vitesses dependent de l'espace fonctionnel de besov auquel appartient la densite inconnue et du risque considere. Pour le temps discret, ces resultats sont sans surprise, dans le sens ou, ils sont equivalents a ceux obtenus pour l'echantillon i. I. D. , dans un cadre d'estimation semblable. En revanche, dans le cas d'un processus a temps continu ayant de bonnes proprietes locales, l'erreur d'estimation converge vers zero avec une vitesse independante de l'espace de besov et de la fonction de perte consideres. Cette vitesse est du meme ordre de grandeur que celle obtenue dans un cadre d'hypotheses parametriques. Les hypotheses utilisees dans le cas continu n'ayant pas d'equivalent en temps discret, et, qui portent sur le comportement des densites jointes de variables proches dans le temps, permettent d'etablir une vitesse de convergence sur-optimale. De plus, nous verifions nos hypotheses pour des processus tels que des chaines de markov (modeles arch) et des processus de diffusion. Dans le cas continu, l'estimateur de la densite marginale est construit a partir d'un continuum d'observations entre les instants 0 et t. Afin de calculer effectivement cet estimateur, nous en avons etudie deux versions discretisees. Nous avons notamment, etabli un nombre de points de discretisation de la trajectoire jusqu'a l'instant t, garantissant une erreur de discretisation inferieure a l'erreur d'estimation

L’auteur propose dans ce travail une contribution à la commande d’un convertisseur matriciel à commutation naturelle destiné à une application pour la génération d’énergie électrique à vitesse variable et fréquence fixe. L’association alternateur – convertisseur matriciel est appelée générateur actif. Ce travail contribue à la recherche d’une solution au problème de la production et de la gestion de l’énergie électrique à vitesse variable et fréquence fixe. Cette solution est basée sur une liaison étroite d’un convertisseur matriciel et d’un alternateur polyphasé pour obtenir une commutation naturelle. Dans le premier chapitre de ce mémoire, l’auteur situe l’étude dans son contexte général ; des exemples de production d’énergie électrique à vitesse variable sont présentés. L’intérêt de la vitesse variable et le rôle des convertisseurs statiques sont mis en avant. Une solution basée sur l’association d’un alternateur à un convertisseur matriciel à thyristors est retenue. La topologie et le principe de fonctionnement du convertisseur sont également présentés dans ce chapitre. Afin de mettre en évidence le fonctionnement de l’ensemble, une étude détaillée de l’association alternateur polyphasé - convertisseur matriciel est présentée dans le deuxième chapitre. Dans le troisième chapitre l’auteur présente une méthode de commande originale permettant le contrôle simultané de la fréquence, de l’amplitude et de la phase de la tension de sortie ; elle est basée sur des ondes d’allumage en cosinus des interrupteurs. En effet, contrairement à la méthode de commande présentée dans le premier chapitre, cette commande permet d’obtenir une tension de sortie qui s’adapte sur une onde de référence ayant les caractéristiques désirées. Cette stratégie de commande est basée sur la détermination des instants de commutation par les intersections entre deux ondes, une onde de modulation et une autre de référence. Dans le dernier chapitre de ce mémoire, l’auteur présente une validation expérimentale de l’étude théorique. Divers problèmes liés à l’interfaçage et à la mise en place du système de commande sont soulevés et des solutions détaillées sont proposées. L’ensemble des tâches nécessaires à la détermination des commandes des interrupteurs est également présenté. Les résultats expérimentaux confirment la théorie développée
The author proposes a contribution to the control of a naturally commutated matrix converter used in a variable speed constant frequency generating system. The association of the matrix converter and the synchronous generator is called active generator. This work describes a low cost and robust solution for the frequency conversion by using natural commutations. In the first chapter, the author presents several examples of variable speed constant frequency generating systems which transform the variable speed mechanical energy to a constant frequency electrical power. The matrix converter topology and its operation principle are also described. In order to present the active generator, a detailed study of the association “matrix converter - six-phase synchronous generator” is detailed in the second chapter; the system operation under several constraints is given too. In the third chapter, the author presents an innovative control strategy which permits the simultaneous control of the frequency, the phase and the amplitude of the output wave; this strategy is based on cosine modulation waves. Contrary to the control strategy presented in the first chapter, this control philosophy permits to obtain a regulated output wave. The output voltage waveform is done in such a way that the actual output waveform always has the nearest possible instantaneous value to a sinusoidal reference waveform of desired output frequency, desired phase and amplitude. Commutation instants are determined by the intersection of the reference voltage and the cosine modulation waves. The last chapter deals with the implementation of the control strategies on a digital signal processor DSP. Experimental results are presented and compared to those obtained by simulation