Dissertations / Theses on the topic 'Bruit artificiel'

La sécurité de la couche physique (PLS) est un paradigme émergent qui se concentre sur l'utilisation des propriétés de la communication sans fil, telles que le bruit, l'évanouissement, la dispersion, l'interférence, la diversité, etc. pour assurer la sécurité entre les utilisateurs légitimes en présence d'un espion. Comme le PLS utilise des techniques de traitement du signal et de codage, il intervient au niveau de la couche physique et peut donc garantir le secret quelle que soit la puissance de calcul de l'espion. Cela en fait une approche intéressante pour compléter la cryptographie traditionnelle dont le principe de sécurité est basé sur la dureté informatique de l'algorithme de cryptage qui ne peut pas être facilement cassé par un espion. En outre, les récents progrès rapides des technologies de communication sans fil ont permis l'émergence et l'adoption de technologies telles que l'internet des objets, les communications ultra-fiables et à faible latence, les communications massives de type machine, les véhicules aériens sans pilote, etc. La plupart de ces technologies sont décentralisées, limitées en ressources de calcul et de puissance, et sensibles aux délais. La plupart de ces technologies sont décentralisées, limitées en ressources de calcul et de puissance, et sensibles aux délais. Cela fait du PLS une alternative très intéressante pour assurer la sécurité dans ces technologies. À cette fin, dans cette thèse, nous étudions les limites de la mise en œuvre pratique de la PLS et proposons des solutions pour relever ces défis. Tout d'abord, nous étudions le défi de l'efficacité énergétique de la PLS par l'injection de bruit artificiel (AN) dans un contexte massif d'entrées multiples et de sorties multiples (MIMO). La grande matrice de précodage dans le contexte MIMO massif contribue également à un signal d'émission avec un rapport élevé entre la puissance de crête et la puissance moyenne (PAPR). Cela nous a incités à proposer un nouvel algorithme, appelé PAPR-Aware-Secure-mMIMO. Dans ce schéma, les informations instantanées sur l'état du canal (CSI) sont utilisées pour concevoir un AN tenant compte du PAPR qui assure simultanément la sécurité tout en réduisant le PAPR. Ensuite, nous considérons le PLS par adaptation du canal. Ces schémas PLS dépendent de la précision de la CSI instantanée et sont inefficaces lorsque la CSI est imprécise. Toutefois, la CSI peut être inexacte dans la pratique en raison de facteurs tels qu'un retour d'information bruyant, une CSI périmée, etc. Pour résoudre ce problème, nous commençons par proposer un schéma PLS qui utilise le précodage et la diversité pour fournir le PLS. Nous proposons ensuite un réseau neuronal autoencodeur peu complexe pour débruiter la CSI imparfaite et obtenir des performances PLS optimales. Les modèles d'autoencodeur proposés sont appelés respectivement DenoiseSecNet et HybDenoiseSecNet. Enfin, nous étudions les performances de la PLS dans le cas d'une signalisation à alphabet fini. Les signaux gaussiens ont une grande complexité de détection parce qu'ils prennent un continuum de valeurs et ont des amplitudes non limitées. Dans la pratique, on utilise des entrées de canal discrètes parce qu'elles permettent de maintenir une puissance de transmission de crête et une complexité de réception modérées. Cependant, elles introduisent des contraintes qui affectent de manière significative la performance du PLS, d'où la contribution de cette thèse. Nous proposons d'utiliser des clés dynamiques pour partitionner les espaces de modulation de manière à ce qu'ils profitent à un récepteur légitime et non à un espion. Ces clés sont basées sur le canal principal indépendant et leur utilisation pour la partition conduit à des régions de décision plus grandes pour le récepteur prévu et plus petites pour l'espion. Ce système est appelé modulation partitionnée par index (IPM)
Physical layer security (PLS) is an emerging paradigm that focuses on using the properties of wireless communication, such as noise, fading, dispersion, interference, diversity, etc., to provide security between legitimate users in the presence of an eavesdropper. Since PLS uses signal processing and coding techniques, it takes place at the physical layer and hence can guarantee secrecy irrespective of the computational power of the eavesdropper. This makes it an interesting approach to complement legacy cryptography whose security premise is based on the computational hardness of the encryption algorithm that cannot be easily broken by an eavesdropper. The advancements in quantum computing has however shown that attackers have access to super computers and relying on only encryption will not be enough. In addition, the recent rapid advancement in wireless communication technologies has seen the emergence and adoption of technologies such as Internet of Things, Ultra-Reliable and Low Latency Communication, massive Machine-Type Communication, Unmanned Aerial Vehicles, etc. Most of these technologies are decentralized, limited in computational and power resources, and delay sensitive. This makes PLS a very interesting alternative to provide security in such technologies. To this end, in this thesis, we study the limitations to the practical implementation of PLS and propose solutions to address these challenges. First, we investigate the energy efficiency challenge of PLS by artificial noise (AN) injection in massive Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) context. The large precoding matrix in massive MIMO also contributes to a transmit signal with high Peak-to-Average Power Ratio (PAPR). This motivated us to proposed a novel algorithm , referred to as PAPR-Aware-Secure-mMIMO. In this scheme, instantaneous Channel State Information (CSI) is used to design a PAPR-aware AN that simultaneously provides security while reducing the PAPR. This leads to energy efficient secure massive MIMO. The performance is measured in terms of secrecy capacity, Symbol Error Rate (SER), PAPR, and Secrecy Energy Efficiency (SEE). Next, we consider PLS by channel adaptation. These PLS schemes depend on the accuracy of the instantaneous CSI and are ineffective when the CSI is inaccurate. However, CSI could be inaccurate in practice due to such factors as noisy CSI feedback, outdated CSI, etc. To address this, we commence by proposing a PLS scheme that uses precoding and diversity to provide PLS. We then study the impact of imperfect CSI on the PLS performance and conclude with a proposal of a low-complexity autoencoder neural network to denoise the imperfect CSI and give optimal PLS performance. The proposed autoencoder models are referred to as DenoiseSecNet and HybDenoiseSecNet respectively. The performance is measured in terms of secrecy capacity and Bit Error Rate (BER). Finally, we study the performance of PLS under finite-alphabet signaling. Many works model performance assuming that the channel inputs are Gaussian distributed. However, Gaussian signals have high detection complexity because they take a continuum of values and have unbounded amplitudes. In practice, discrete channel inputs are used because they help to maintain moderate peak transmission power and receiver complexity. However, they introduce constraints that significantly affect PLS performance, hence, the related contribution in this thesis. We propose the use of dynamic keys to partition modulation spaces in such a way that it benefits a legitimate receiver and not the eavesdropper. This keys are based on the independent main channel and using them to partition leads to larger decision regions for the intended receiver but smaller ones for the Eavesdropper. The scheme is referred to as Index Partitioned Modulation (IPM). The performance is measured in terms of secrecy capacity, mutual information and BER

Laser Interferometer Space Antenna est une mission de l'Agence Spatiale Européenne visant à mesurer les ondes gravitationnelles dans le domaine millimétrique. Trois satellites en formation triangulaire autour du Soleil s'échangent des faisceaux lasers. Les variations de distances entre masses d'épreuve, dues aux ondes gravitationnelles, sont mesurées au picomètre près. Plusieurs algorithmes de réduction des bruits instrumentaux qui contaminent les mesures sont utilisés avant l'extraction des signaux gravitationnels.Afin d'évaluer la performance de ces algorithmes, nous étudions la manière dont les bruits instrumentaux apparaissent dans les mesures, ainsi que leurs résidus après calibration. Un outil de simulation numérique flexible, destiné à générer les mesures de manière réaliste, permet de valider ces résultats. En effet, LISANode propage les séries temporelles de bruit entre les satellites et sur les bancs optiques, jusqu'aux phasemètres et aux ordinateurs embarqués. Il calcule aussi la réponse aux ondes gravitationnelles. Par ailleurs, LISANode permet de générer les combinaisons Time-Delay Interferometry exemptes de bruit laser, ainsi que la calibration pour les bruits d'horloge.Malheureusement, ces bruits ne disparaissent pas totalement si l'on tient compte des imperfections instrumentales et numériques. Nous étudions en particulier l'impact de la déformation de la constellation, ainsi que du traitement des données en vol. Nous modélisons le couplage déformation-filtrage et proposons une technique permettant de réduire cet effet. En outre, nous proposons une méthode de calibration exacte des bruits d'horloge. Les simulations permettent de valider ces résultats, et confirment la possibilité de réduire les bruits dominants aux niveaux requis.Nous considérons aussi les techniques d'apprentissage automatique pour discriminer les artéfacts instrumentaux et les signaux gravitationnels courts. Une étude analytique montre un couplage différemment dans les mesures, et les premières expériences suggèrent que certains réseaux de neurones peuvent distinguer ces deux types de signaux
The Laser Interferometer Space Antenna is a European Space Agency mission that aims to measure gravitational waves in the millihertz range. Three spacecraft are placed in a quasi-equilateral triangular formation whose barycenter trails the Earth on its heliocentric orbit. Laser beams are exchanged to monitor pico-metric variations between the test masses due to gravitational waves. Because various instrumental noise sources couple to the measurements, several data processing techniques are used to reduce them before we can extract gravitational-wave signals.To study these noise-reduction algorithms, we propose a realistic instrumental model. We investigate how the main noise sources appear in the measurements and work out their residuals in almost noise-free combinations. To validate these results, we develop a flexible numerical simulation tool that aims to generate realistic measurements: LISANode propagates noise time series between the spacecraft and in the optical benches, all the way down to the phasemeters and the on-board computers. It also computes the response to gravitational waves. LISANode is capable of executing the main noise-reduction algorithms, including the computation of Time-Delay Interferometry laser noise-free combinations, as well as clock-calibrated combinations.As we account for instrumental and numerical imperfections, noises do not exactly vanish in the final combinations. In particular, we study the performance hit of the constellation flexing and the on-board data processing on the laser-noise reduction. We model the flexing-filtering coupling and propose a technique to mitigate this effect. Moreover, we derive exact clock-noise calibration expressions. Simulations are used to validate these results and confirm that the dominant sources of noise can be reduced to the required levels.We also investigate machine-learning techniques to discriminate between instrumental glitches and transient gravitational signals. Analytic studies show that both appear differently in noise-free combinations and experiments suggest that some neural networks are capable of distinguishing between them

L'application majeure de ces travaux est le phénomène, souvent incomplètement décrit, de la gêne causée par le bruit des aéronefs. Dans un premier temps, nous développons donc un état de l'art sur le bruit décrivant ses différentes facettes et la diversité des approches scientifiques et techniques (acoustique, psycho-acoustique, physiologie, psycho-sociologie, réglementation, législation. . . ). La nécessité d'un modèle objectif du concept de gêne nous a conduit à réaliser un premier protocole permettant de calibrer l'ensemble des paramètres expérimentaux, de reconsidérer la gêne en la concevant en tant que mécanisme de dégradation de performances cognitives et de poser le problème de la corrélation sémantique entre un phénomène artificiel et les réactions qu'il induit sur un sujet humain. La deuxième partie des recherches a porté sur deux axes : une démarche théorique d'induction de régularités : modèle algébrique d'Analyse Formelle de Règles (AFR) et comparaison avec la PLI ( Programmation Logique Inductive) ; la conception d'un nouveau protocole de mesure de variations de performances cognitives fondé sur une approche cognitive de la gêne ; l'ensemble s'appuyant sur une analyse exhaustive des composantes du bruit. Par ailleurs, les modules informatiques correspondants ont été développés en programmation logique avec contraintes : interface, algorithmes d'évolution de treillis conceptuel, AFR.

Dans la premiere partie de cette these, nous considerons le probleme de l'estimation de la trajectoire d'un engin sous-marin remorque, en se basant sur deux sources d'information differentes: des mesures precises d'acceleration de l'engin (ins) et des mesures de position du navire de surface (gps). Les mesures ins restituent fidelement les hautes frequences du mouvement de l'engin, mais derivent avec le temps. Nous utilisons l'information gps, fiable a long terme, pour recaler le mouvement moyen de l'engin. Nous introduisons un modele numerique du systeme cable-engin pour transferer l'information de positionnement depuis la surface jusqu'a l'engin, et nous proposons un estimateur hybride de sa trajectoire. Nous nous interessons ensuite au probleme de filtrage des processus de diffusion, dans le cas ou l'on dispose d'observations non-bruitees, en temps discret. Ce probleme est singulier car la loi conditionnelle est supportee a chaque instant par un ensemble de niveau de la fonction d'observation, qui est en general de mesure nulle (pour la mesure de lebesgue) dans l'espace d'etat. Dans le cas ou la valeur observee est reguliere, nous obtenons une expression explicite pour la densite de la loi conditionnelle, par rapport a la mesure canonique sur l'ensemble de niveau. Ce resultat est d'abord obtenue par une approche directe. Nous introduisons ensuite une approche asymptotique qui permet d'aborder le cas des valeurs singulieres. La methode ainsi developpee peut etre adaptee pour resoudre un probleme voisin en statistique des processus: il s'agit de l'asymptotique petit bruit de l'estimateur bayesien dans le cas non identifiable, lorsque l'observation est un signal deterministe perturbe. Nous donnons une expression explicite pour la densite de la loi limite, lorsque l'ensemble des points minimum de l'information de kullback-leibler est une sous-variete de l'espace des parametres

Les travaux presentes ont consiste a developper un environnement sous prolog ii#+ facilitant l'acquisition, la representation et le traitement des connaissances necessaires a la reconnaissance automatique de bruits sous-marins. Cet environnement utilise des techniques appartenant a des domaines scientifiques aussi differents que le traitement du signal, la reconnaissance de formes, le traitement d'images et l'intelligence artificielle. En outre, le formalisme introduit autorise une interaction naturelle des connaissances sans discontinuites depuis le signal sonore jusqu'aux niveaux symboliques les plus eloignes du phenomene physique. La souplesse des outils autorise, de maniere indeterministe, diverses parametrisations d'une meme zone de signal afin d'adapter notre representation en temps et en frequence a la nature des sons etudies. Nous definissons ensuite, a partir de ces parametres initiaux, des attributs complexes plus aptes a decrire les phenomenes acoustiques rencontres. Cependant, le mauvais rapport information/bruit ne permet pas toujours aux predicats de reconnaissance de formes de mesurer et de symboliser correctement l'evolution temporelle de ces parametres. Aussi, nous avons defini et integre des outils de traitements d'images qui ameliorent localement ce rapport information/bruit avant l'extraction des parametres critiques. Enfin, un ensemble de predicats de controle et de fonctions arithmetiques et logiques a ete cree pour faciliter l'expression de connaissances diverses et la definition de multiples strategies de reconnaissance. Sur des bruiteurs enregistres dans des conditions reelles de navigation (presence d'un bruit ambiant important), cet environnement nous a permis d'etudier des emissions sonars, des bruits mecaniques de rotation, certains bruits hydrodynamiques, et de mettre en evidence une nouvelle composante du bruit de cavitation d'helice

Les recherches effectuées dans le domaine de la reconnaissance automatique de la parole (RAP) permettent d'envisager un éventail toujours plus large d'applications industrielles ou grand public. Cependant, la compréhension des mécanismes de production et de reconnaissance de la parole par l'Homme ne suffit pas en elle-même pour élaborer effectivement les dites applications. Les conditions de laboratoire qui ont prévalues lors de l'enregistrement des premiers corpus de parole utilisés à des fins de recherches sont en effet très différentes des conditions réelles que l'on rencontre généralement dans les lieux de travail ou de vie. Ayant le plus souvent été enregistrés en chambre anéchoïde, ces corpus ne permettaient pas plus d'appréhender les dégradations que le milieu peut engendrer sur le signal de parole que de constater quelles pouvaient être les modifications provoquées sur ce signal par un locuteur essayant de s'adapter à son milieu. Certaines des recherches actuelles en RAP essaient donc d'améliorer les capacités de résistance au bruit des systèmes existants. Pour ce faire, il est possible d'utiliser un système d'abord défini pour la reconnaissance de la parole non bruitée en lui ajoutant un mécanisme lui permettant de s'adapter à certaines conditions de bruit. Il est également possible de définir un système ab-nihilo qui soit tout aussi bien adapté aux conditions non bruitées qu'aux conditions bruitées. Le sujet de cette thèse porte sur la reconnaissance de petits vocabulaires, tels que les lettres ou les chiffres, prononcés de manière continue en milieu bruité. Pour mener à bien cette étude, différentes architectures connexionnistes ont été étudiées. L'utilisation de modèles connexionnistes nous a permis de mettre au point, grâce au mécanisme d'apprentissage, des systèmes qui sont immédiatement adaptés à différentes conditions de bruit. Un premier système a été mis en place qui permet, en trois étapes, de reconnaître les mots du vocabulaire étudié. Une première étape identifie des points d'ancrage dans le signal, ces points d'ancrage correspondant à une segmentation des parties vocaliques du signal. Une deuxième étape permet de reconnaître les voyelles contenues dans les segments retenus alors qu'une troisième étape permet de distinguer les différents mots du vocabulaire qui possèdent les mêmes voyelles. Cette architecture, basée sur des perceptrons multicouches, a prouvé être de bonne qualité mais l'étape de segmentation s'est révélée être de moindre qualité à des rapports signal sur bruit faible c'est à dire de l'ordre de 6 décibels ou moins. Ceci nous a poussé à étudier des modèles connexionnistes dynamiques, à l'opposé des perceptrons multicouches qui sont des modèles statiques. Les modèles dynamiques ont la particularité de mettre en place des mécanismes de récurrence qui permettent de mieux appréhender les phénomènes temporels tel que peut l'être un problème de segmentation de la parole. Le modèle gamma, un modèle connexionniste à récurrence locale, a ainsi été choisi tout autant pour ses capacités à modéliser les évènements temporels que pour la facilité avec laquelle il peut être analysé. Il a été appliqué à des problèmes de reconnaissance de séquences, ce qui a permis d'explorer ses capacités, ainsi qu'à des tâches de segmentation, pour tenter de résoudre les problèmes posés par les perceptrons multicouches lors de l'utilisation de notre premier système.

Actuellement, les technologies du traitement d'information ont atteint leurs limites et il devient donc urgent de proposer de nouveaux paradigmes capables de réduire la consommation d'énergie tout en augmentant la capacité de calcul des ordinateurs. Le cerveau humain est un fascinant et puissant organe, avec ses 300 milliards de cellule, il est capable d’effectuer des taches cognitives en consommant 20W. Dans ce contexte nous avons investiguer un nouveau paradigme appelé "neuromorphic computing" ou le traitement bio-inspiré de l'information.L'objectif de cette thèse est de concevoir et de fabriquer un neurone artificiel a très faible consommation utilisant les récentes avancées scientifiques dans les neurosciences et les nanotechnologies. Premièrement, on a investigué le fonctionnement d'un neurone vivant, sa membrane neuronale et nous avons exploré 3 différents modèles de membranes connues sous le nom de Hodgkin Huxley, Wei et Morris Lecar. Deuxièmement, en se basant sur le modèle de Morris Lecar, nous avons réalisé des neurones artificiels analogiques à spike avec différentes constantes de temps. Puis ils ont été fabriqués avec la technologie 65nm CMOS. Par la suite, nous les avons caractérisés et obtenu des performances dépassant l’état de l’art en terme de surface occupée, puissance dissipée et efficacité énergétique. Finalement, on a analysé et comparé le bruit dans ces neurones artificiels avec le bruit dans des neurones biologiques et on a démontré expérimentalement le phénomène de résonance stochastique. Ces neurones artificiels peuvent être extrêmement utiles pour une large variété d’application allant du traitement de données à l’application médicale
Current computing technology has now reached its limits and it becomes thus urgent to propose new paradigms for information processing capable of reducing the energy consumption while improving the computing performances. Moreover, the human brain, is a fascinating and powerful organ with remarkable performances in areas as varied as learning, creativity, fault tolerance. Furthermore, with its total 300 billion cells, is able to perform complex cognitive tasks by consuming only around 20W. In this context, we investigated a new paradigm called neuromorphic or bio-inspired information processing.More precisely, the purpose of this thesis was to design and fabricate an ultra-low power artificial neuron using recent advances in neuroscience and nanotechnology. First, we investigated the functionalities of living neurons, their neuronal membrane and explored different membrane models known as Hodgkin Huxley, Wei and Morris Lecar models. Second, based on the Morris Lecar model, we designed analog spiking artificial neurons with different time constants and these neurons were fabricated using 65nm CMOS technology. Then we characterized these artificial neurons and obtained state of the art performances in terms of area, dissipated power and energy efficiency. Finally we investigated the noise within these artificial neurons, compared it with the biological sources of noise in a living neuron and experimentally demonstrated the stochastic resonance phenomenon. These artificial neurons can be extremely useful for a large variety of applications, ranging from data analysis (image and video processing) to medical aspect (neuronal implants)

Ce manuscrit présente les travaux de recherche réalisés au cours de ma thèse, dont le but est de développer des algorithmes de correction d'erreurs dans un décodage numérique d'images et d'assurer un haut niveau de la qualité visuelle des images décodées. Nous avons utilisé des techniques d'analyse statistique pour détecter et dissimuler les artefacts. Une boucle de contrôle de la qualité est implémentée afin de surveiller et de corriger la qualité visuelle de l'image. Le manuscrit comprend six chapitres. Le premier chapitre présente les principales méthodes d'évaluation de la qualité des images trouvées dans l'état de l'art et introduit notre proposition. Cette proposition est en fait un outil de mesure de la qualité des vidéos (OMQV) qui utilise le système visuel humain pour indiquer la qualité visuelle d'une vidéo (ou d'une image). Trois modèles d'OMQV sont conçus. Ils sont basés sur la classification, les réseaux de neurones artificiels et la régression non linéaire, et sont développés dans le deuxième, troisième et quatrième chapitre respectivement. Le cinquièmechapitre présente quelques techniques de dissimulation d'artefacts présents dans l'état de l'art. Le sixième et dernier chapitre utilise les résultats des quatre premiers chapitres pour mettre au point un algorithme de correction d'erreurs dans les images. La démonstration considère uniquement les artefacts flou et bruit et s'appuie sur le filtre de Wiener, optimisé sur le critère du minimum linéaire local de l'erreur quadratique moyenne. Les résultats sont présentés et discutés afin de montrer comment l'OMQV améliore les performances de l'algorithme mis en œuvre pour la dissimulation des artefacts
This report presents the research conducted during my PhD, which aims to develop an efficient algorithm for correcting errors in a digital image decoding process and ensure a high level of visual quality of decoded images. Statistical analysis techniques are studied to detect and conceal the artefacts. A control loop is implemented for the monitoring of image visual quality. The manuscript consists in six chapters. The first chapter presents the principal state of art image quality assessment methods and introduces our proposal. This proposal consists in a video quality measurement tool (VQMT) using the Human Visual System to indicate the visual quality of a video (or an image). Three statistical learning models of VQMT are designed. They are based on classification, artificial neural networks and non-linear regression and are developed in the second, third and fourth chapter respectively. The fifth chapter presents the principal state of art image error concealment technics. The latter chapter uses the results of the four former chapters to design an algorithm for error concealment in images. The demonstration considers blur and noise artefacts and is based on the Wiener filter optimized on the criterion of local linear minimum mean square error. The results are presented and discussed to show how the VQMT improves the performances of the implemented algorithm for error concealment

La recherche d'un milieu artificiel brut pour le parasitoide oophage trissolcus basalis (woll. ) nous a conduit a etudier certains points de sa biologie in vivo. Il s'est avere qu'au cours du developpement embryonnaire, des granules puis des teratocytes sont liberes dans l'hote. Leur role sur le developpement larvaire, qui comprend trois stades, est encore a rechercher. En revanche, le suivi du comportement de ponte a permis de mettre en evidence l'injection par la femelle, avant le depot de l'uf, d'une substance qui agit indirectement sur le developpement preimaginal en modifiant l'organisation et la qualite trophique du vitellus hote. Les tests in vitro ont montre que la presence d'hemolymphe et/ou de vitellus hote est necessaire pour le developpement du parasitoide. Les meilleurs resultats (rendement et duree) ont ete obtenus avec un milieu contenant de l'hemolymphe de manduca sexta et un melange d'acides amines libres, ce qui indique un desequilibre en aminoacides de l'hemolymphe de lepidoptere utilisee. Les seules nymphes obtenues dans un milieu artificiel l'ont ete a partir de l2 agees dissequees de l'hote naturel; des adultes ont pu se former, mais seulement lorsque les l3 etaient a l'air libre. Ces resultats semblent indiquer qu'un facteur nutritionnel propre a l'hote ainsi que les echanges gazeux ont un role sur les processus de nymphose et de formation des adultes

L'audition artificielle est de plus en plus utilisée en robotique mobile pour améliorer l'interaction humain-robot. La reconnaissance de la parole occupe présentement une place importante tandis qu'un intérêt particulier se développe pour la reconnaissance de locuteurs. Le système ManyEars permet actuellement à un robot mobile de localiser, suivre et séparer plusieurs sources sonores. Ce système utilise un ensemble de huit microphones qui sont disposés en cube. Ce mémoire porte sur la conception et l'évaluation d'un système de reconnaissance de locuteurs, baptisé WISS (Who IS Speaking), couplé au système ManyEars. Le système de reconnaissance de locuteurs conçu est robuste au bruit ambiant et au changement d'environnement. Une technique de combinaison de modèle parallèle (parallel model combination (PMC)) et des masques sont utilisés pour améliorer le taux d'identification dans un milieu bruité. Un indice de confiance est également introduit pour pondérer les identifications obtenues. La simplicité du système proposé fait en sorte qu'il est possible d'exécuter en temps réel l'algorithme sur un processeur généraliste ( General Purpose Processor (GPP)). Les performances du système sont établies à l'aide de plusieurs scénarios. Dans un premier lieu, des enregistrements sont diffusés dans des haut-parleurs pour un ensemble de vingt locuteurs. Le système est ainsi caractérisé en fonction des positions angulaires et radiales des sources sonores. Le taux de reconnaissance est affecté par la qualité du signal (i.e. diminution du rapport signal sur bruit ( Signal-to-Noise Ratio (SNR))) : il passe de 95.6% à 84.3% en moyenne lorsque le SNR passe d'environ 16 dB à 2 dB lorsque le locuteur se situe à 1.5 mètres des microphones. Par la suite, un scénario dit statique est vérifié à l'aide de quatre locuteurs qui récitent chacun leur tour des phrases à un volume de voix naturel. Finalement, un scénario dynamique dans lequel un groupe de quatre locuteurs ont une conversation naturelle avec des chevauchements entre les segments de paroles est étudié. Le taux de reconnaissance varie entre 74.2% et 100.0% (avec une moyenne de 90.6%) avec le scénario statique, et entre 42.6% et 100.0% avec le scénario dynamique (avec des moyennes de 58.3%, 72.8% et 81.4% pour des segments de 1, 2 et 3 secondes respectivement). Des solutions sont identifiées afin d'améliorer les performances lors de travaux futurs. Au meilleur de notre connaissance, il n'existe aucun système qui effectue une reconnaissance de locuteurs dans un environnement contaminé simultanément par des bruits convolutif et additif. De plus, l'utilisation de masques pour estimer ces bruits est un nouveau concept. Ces masques sont d'ailleurs généralement employés pour la reconnaissance de la parole et leur utilisation dans un contexte de reconnaissance de locuteur est une première. De plus, une caractérisation complète du système qui inclue les SNRs est proposée en fonction de la position du locuteur, ce qui est rarement disponible dans la littérature en audition artificielle pour les robots.

Ce mémoire traite principalement du problème de la reconnaissance de mots isolés à bord de véhicule. Dans cette application particulière, le bruit injecté dans le système a un niveau très variable et parfois très élevé par rapport la parole. Nous présentons dans les différents chapitres les aspects portant sur; - la localisation de la parole dans le bruit, - la discrimination du bruit et de la parole, - l'adaptation du système à l'ambiance, la soustraction du bruit lors de la reconnaissance. Des algorithmes portent sur l'ensemble de la reconnaissance vocale sont aussi discutés et développés. Un système de reconnaissance de mots isolés réalisé autour d'un microcontrôleur 8096 est également présenté dans le dernier chapitre
This dissertation treats principally the problem of recognition of isolated words pronounced inside a vehicule. In this particular application, the noise injected into the recognition system has a high and variable level with respect to the speech signal. The different chapters will deal with: the localisation of the speech phrase within the noise, the discrimination of noise with respect to speech, - the adaptation of the system with respect to the ambient environment, the noise soustraction. Algorithms for speech recognition are also discussed and developed. The last chapter describes a speech recognition system designed around o single-chip microprocesseur (INTEL 8096)

Avant leur lancement dans l'espace, les satellites font l'objet de tests afin d'éprouver leurs comportements à diverses sollicitations (thermiques, acoustiques, etc.). Pour les essais acoustiques, la société Intespace soumet les satellites à de forts niveaux sonores (de l'ordre de 145 dB SPL dans la chambre réverbérante) comparables à ceux existant lors du décollage du lanceur. Elle utilise pour cela des sources électropneumatiques couplées à des pavillons débouchant dans une chambre réverbérante. Ce système acoustique assure sa mission avec succès mais la société Intespace s'interroge sur ses possibilités d'amélioration. Deux prototypes de sources pneumatiques (à disque oscillant ou rotatif, à l'échelle 1 sur 5) sont développés et construits. Les prédictions théoriques avec vena contracta sont comparées aux données expérimentales issues d'un banc de mesure. Leurs différences concernant les niveaux sonores à la sortie de la source n'excèdent pas 1 dB pour des pressions d'alimentation de 1 à 3,5 bars absolus. Un prototype de pavillon de géométrie optimisée a été construit à l'échelle 1 sur 5. Les mesures montrent des performances intéressantes. Compte tenu des niveaux sonores générés par la source, une étude de la propagation dans le pavillon met en évidence des phénomènes non linéaires, qui s'avèrent peu influencés par la présence d'un écoulement moyen pour les vitesses envisagées dans l'étude. Finalement, des mesures sont réalisées sur l'ensemble du système à l'échelle 1 sur 5, afin d'en évaluer les performances. Les niveaux sonores mesurés sont comparés aux prédictions d'un modèle issu de la théorie de Sabine. Les différences n'excèdent pas plus ou moins 3 dB
Before their launch in space, satellites are the object of tests in order to test their behaviors with diverse constraints (thermal, acoustic, etc.). In terms of acoustic qualification, the Intespace company submits the satellites to high sound levels (of the order of 145 dB SPL in the reverberating room) comparable to those existing during the take-off phase of the launcher. For this purpose, it uses electropneumatic sources coupled to horns opening into a reverberating room. This acoustic system ensures its mission successfully but Intespace is wondering about the possibilities of improving the system. Two prototypes of pneumatic sources (oscillating or rotating disk, 1 on 5 scale) are developed and constructed. Theoretical predictions taking into account the vena contracta are compared with the experimental data from an instrumented measuring bench. Their differences in the sound levels at the source outlet do not exceed 1 dB at supply pressures of 1 to 3.5 bars absolute. A horn prototype whose shapes have been optimized was built on a 1 on 5 scale. The measurements show interesting performances. Considering the sound levels generated by the source, a study of the propagation in the horn highlights nonlinear phenomena. The latter are not influenced by the presence of an average flow for the velocities envisaged in the study. Finally, measurements are realized on the whole system at 1 on 5 scale, in order to evaluate their performance. The measured sound levels are compared to the predictions of a model derived from the Sabine theory. The differences do not exceed 3 dB or less

Cette thèse s'inscrit dans le domaine mathématique de l'analyse des équations aux dérivées partielles (EDP) non-linéaires stochastiques. Nous nous intéressons à des EDP paraboliques et hyperboliques que l'on perturbe stochastiquement au sens d'Itô. Il s'agit d'introduire l'aléatoire via l'ajout d'une intégrale stochastique (intégrale d'Itô) qui peut dépendre ou non de la solution, on parle alors de bruit multiplicatif ou additif. La présence de la variable de probabilité ne nous permet pas d'utiliser tous les outils classiques de l'analyse des EDP. Notre but est d'adapter les techniques connues dans le cadre déterministe aux EDP non linéaires stochastiques en proposant des méthodes alternatives. Les résultats obtenus sont décrits dans les cinq chapitres de cette thèse : Dans le Chapitre I, nous étudions une perturbation stochastique des équations de Barenblatt. En utilisant une semi- discrétisation implicite en temps, nous établissons l'existence et l'unicité d'une solution dans le cas additif, et grâce aux propriétés de la solution nous sommes en mesure d'étendre ce résultat au cas multiplicatif à l'aide d'un théorème de point fixe. Dans le Chapitre II, nous considérons une classe d'équations de type Barenblatt stochastiques dans un cadre abstrait. Il s'agit là d'une généralisation des résultats du Chapitre I. Dans le Chapitre III, nous travaillons sur l'étude du problème de Cauchy pour une loi de conservation stochastique. Nous montrons l'existence d'une solution par une méthode de viscosité artificielle en utilisant des arguments de compacité donnés par la théorie des mesures de Young. L'unicité repose sur une adaptation de la méthode de dédoublement des variables de Kruzhkov. Dans le Chapitre IV, nous nous intéressons au problème de Dirichlet pour la loi de conservation stochastique étudiée au Chapitre III. Le point remarquable de l'étude repose sur l'utilisation des semi-entropies de Kruzhkov pour montrer l'unicité. Dans le Chapitre V, nous introduisons une méthode de splitting pour proposer une approche numérique du problème étudié au Chapitre IV, suivie de quelques simulations de l'équation de Burgers stochastique dans le cas unidimensionnel.

Dans des environnements incertains et changeants, prendre des décisions nécessite l’analyse et la pondération des informations passées et présentes. Pour modéliser le comportement humain dans de tels environnements, des approches computationnelles de l’apprentissage ont été développées basées sur l’apprentissage par renforcement ou de l’inférence bayésienne. Afin de mieux prendre en compte la variabilité comportementale, ces approches supposent un bruit dans la sélection de l’action. Dans la première partie de mon travail, j’argumente que le bruit dans la sélection de l’action est insuffisant pour expliquer la variabilité comportementale et je montre la présence de bruit d'apprentissage reflétant des imprécisions de calcul. À cette fin, j’introduis du bruit dans l'algorithme d'apprentissage en donnant la possibilité d'écarts aléatoires de la règle de mise à jour sans bruit. L'ajout de ce bruit permet de mieux expliquer les performances comportementales humaines (Findling C., Skvortsova V., et al., 2018a, en préparation). Dans la deuxième partie de mon travail, je montre que ce bruit possède des propriétés adaptatives vertueuses dans les processus d’apprentissage suscités dans des environnements changeants (volatiles). En utilisant le cadre de modélisation Bayésien, je démontre qu’un modèle d’apprentissage simple, faisant l’hypothèse de contingences externes stables, mais avec du bruit dans l’apprentissage, est aussi performant que le modèle Bayésien optimal qui infèrent la volatilité de l’environnement. En outre, j’établis que ce modèle de bruit explique mieux le comportement humain dans des environnements changeants (Findling C. et al., 2018b, en préparation)
In uncertain and changing environments, making sequential decisions requires analyzing and weighting the past and present information. To model human behavior in such environments, computational approaches to learning have been developed based on reinforcement learning or Bayesian inference. To further account for behavioral variability, these computational approaches assume action selection noise, usually modeled with a softmax function. In the first part of my work, I argue that action selection noise is insufficient to explain behavioral variability and show the presence of learning noise reflecting computational imprecisions. To this end, I introduced computational noise in the standard reinforcement learning algorithm through random deviations in the noise-free update rule. Adding this noise led to a better account of human behavioral performances in reward-guided tasks (Findling C., Skvortsova V., et al., 2018a, in prep). The presence of learning noise led me to investigate whether this noise could have a functional role. In the second part of my work, I argue that this learning noise actually has virtuous adaptive properties in learning processes elicited in changing (volatile) environments. Using the Bayesian modeling framework, I demonstrate that a simple learning model assuming stable external contingencies with learning noise performs virtually as well as the optimal Bayesian adaptive process based on inferring the volatility of the environment. Furthermore, I establish that this learning noise model better explains human behavioral performances in changing environments (Findling C. at al., 2018b, in prep)

Dans un monde où l’information va de plus en plus vite, il est important de pouvoir rester connecté en permanence. De nouvelles solutions émergent pour connecter les passagers à bord d’un avion grâce aux communications par satellite. Parmi elles, on retrouve les antennes à pointage électronique dans lesquelles cette thèse de doctorat s’intègre. Une étude sur les différentes antennes existantes ou en projet est présentée. Les puces électroniques MMIC AsGa permettent d’appliquer des lois d’amplitude et de phase pour chaque élément rayonnant d’une antenne réseau. Cette thèse de doctorat porte sur la conception d’un déphaseur, après avoir étudié les technologies et les topologies de celui-ci. Ensuite, la conception d’un amplificateur faible bruit à gain variable est proposée à partir d’un état de l’art. Les résultats de simulation et de mesures de ces deux fonctions sont exposés
In a world where the information is moving faster and faster, it is important to be able to stay connected continuously. Some new solutions for air transport connectivity are in development thanks to the rise of satellite communications. This thesis work is part of an electronically steerable antenna array project, developed as a solution to achieve In-Flight Connectivity in Ka-band. A state- of-the art review on electronically steerable antenna arrays is also presented. In these arrays, each radiating element needs a specific amplitude and phase to obtain a scanning beam by adding their contribution. This thesis focus on the design of a GaAs MMIC chip inclusion two functions: a phase shifter and a variable-gain low-noise amplifier. The simulation and measurement results are presented for these two functions

L'information occupe désormais une place centrale dans notre vie quotidienne, elle est à la fois omniprésente et facile d'accès. Pourtant, l'extraction de l'information à partir des données est un processus souvent inaccessible. En effet, même si les méthodes de fouilles de données sont maintenant accessibles à tous, les résultats de ces fouilles sont souvent complexes à obtenir et à exploiter pour l'utilisateur. La fouille de motifs combinée à l'utilisation de contraintes est une direction très prometteuse de la littérature pour à la fois améliorer l'efficience de la fouille et rendre ses résultats plus appréhendables par l'utilisateur. Cependant, la combinaison de contraintes désirée par l'utilisateur est souvent problématique car, elle n'est pas toujours adaptable aux caractéristiques des données fouillées tel que le bruit. Dans cette thèse, nous proposons deux nouvelles contraintes et un algorithme pour pallier ce problème. La contrainte de robustesse permet de fouiller des données bruitées en conservant la valeur ajoutée de la contrainte de contiguïté. La contrainte de clôture allégée améliore l'appréhendabilité de la fouille de motifs tout en étant plus résistante au bruit que la contrainte de clôture classique. L'algorithme C3Ro est un algorithme générique de fouille de motifs séquentiels intégrant de nombreuses contraintes, notamment les deux nouvelles contraintes que nous avons introduites, afin de proposer à l'utilisateur la fouille la plus efficiente possible tout en réduisant au maximum la taille de l'ensemble des motifs extraits. C3Ro rivalise avec les meilleurs algorithmes de fouille de motifs de la littérature en termes de temps d'exécution tout en consommant significativement moins de mémoire. C3Ro a été expérimenté dans le cadre de l’extraction de compétences présentes dans les offres d'emploi sur le Web
Information now occupies a central place in our daily lives, it is both ubiquitous and easy to access. Yet extracting information from data is often an inaccessible process. Indeed, even though data mining methods are now accessible to all, the results of these mining are often complex to obtain and exploit for the user. Pattern mining combined with the use of constraints is a very promising direction of the literature to both improve the efficiency of the mining and make its results more apprehensible to the user. However, the combination of constraints desired by the user is often problematic because it does not always fit with the characteristics of the searched data such as noise. In this thesis, we propose two new constraints and an algorithm to overcome this issue. The robustness constraint allows to mine noisy data while preserving the added value of the contiguity constraint. The extended closedness constraint improves the apprehensibility of the set of extracted patterns while being more noise-resistant than the conventional closedness constraint. The C3Ro algorithm is a generic sequential pattern mining algorithm that integrates many constraints, including the two new constraints that we have introduced, to provide the user the most efficient mining possible while reducing the size of the set of extracted patterns. C3Ro competes with the best pattern mining algorithms in the literature in terms of execution time while consuming significantly less memory. C3Ro has been experienced in extracting competencies from web-based job postings

L’imagerie multi-spectrale multi-temporelle requiert la mise en place d’outils d’analyses adaptés aux données multi-valuées. Les missions Chandra et Athena en astrophysique sont des exemples parlants des défis passés et à venir dans le traitement des données multi-spectrales. Cette thèse a pour objectif de proposer des modèles d’analyse de données astrophysiques en rayons X et des algorithmes permettant d’extraire les informations utiles pour l’astrophysicien. Il s’agit d’introduire une extension des techniques de séparation de composantes dans le but, d’une part, d’avoir des modèles mathématiques capables de décrire des données multi-valuées contaminées par du bruit de Poisson, et d’autre part, d’estimer les variabilités spectrales très répandues dans les jeux de données astrophysiques en hautes énergies. Les outils numériques développés au cours de cette thèse sont appliqués aux données du télescope Chandra
The rapid increase of multispectral-multitemporal imagers in various application fields requires new data analysis tools particularly suitable for multivalued data. In high-energy astronomy, missions such as Chandra or Fermi are telling examples of signal processing challenges past or to come. This thesis is aimed at proposing new models to analyze X-ray astrophysical data and introducing efficient algorithms to retrieve meaningful information from these data. More specifically, the goal of this thesis is to extend component separation techniques in order to propose models that faithfully describe measurements contaminated with shot noise and that fully account for spectral variabilities ubiquitous in high-energy astrophysical images. The numerical tools developed in this thesis will be applied to X-ray Chandra telescope data

Cette thèse s’inscrit dans le domaine mathématique de l’analyse des équations aux dérivées partielles (EDP) non-linéaires stochastiques. Nous nous intéressons à des EDP paraboliques et hyperboliques que l’on perturbe stochastiquement au sens d’Itô. Il s’agit d’introduire l’aléatoire via l’ajout d’une intégrale stochastique (intégrale d’Itô) qui peut dépendre ou non de la solution, on parle alors de bruit multiplicatif ou additif. La présence de la variable de probabilité ne nous permet pas d’utiliser tous les outils classiques de l’analyse des EDP. Notre but est d’adapter les techniques connues dans le cadre déterministe aux EDP non linéaires stochastiques en proposant des méthodes alternatives. Les résultats obtenus sont décrits dans les cinq chapitres de cette thèse : Dans le Chapitre I, nous étudions une perturbation stochastique des équations de Barenblatt. En utilisant une semi- discrétisation implicite en temps, nous établissons l’existence et l’unicité d’une solution dans le cas additif, et grâce aux propriétés de la solution nous sommes en mesure d’étendre ce résultat au cas multiplicatif à l’aide d’un théorème de point fixe. Dans le Chapitre II, nous considérons une classe d’équations de type Barenblatt stochastiques dans un cadre abstrait. Il s’agit là d’une généralisation des résultats du Chapitre I. Dans le Chapitre III, nous travaillons sur l’étude du problème de Cauchy pour une loi de conservation stochastique. Nous montrons l’existence d’une solution par une méthode de viscosité artificielle en utilisant des arguments de compacité donnés par la théorie des mesures de Young. L’unicité repose sur une adaptation de la méthode de dédoublement des variables de Kruzhkov.. Dans le Chapitre IV, nous nous intéressons au problème de Dirichlet pour la loi de conservation stochastique étudiée au Chapitre III. Le point remarquable de l’étude repose sur l’utilisation des semi-entropies de Kruzhkov pour montrer l’unicité. Dans le Chapitre V, nous introduisons une méthode de splitting pour proposer une approche numérique du problème étudié au Chapitre IV, suivie de quelques simulations de l’équation de Burgers stochastique dans le cas unidimensionnel
This thesis deals with the mathematical field of stochastic nonlinear partial differential equations’ analysis. We are interested in parabolic and hyperbolic PDE stochastically perturbed in the Itô sense. We introduce randomness by adding a stochastic integral (Itô integral), which can depend or not on the solution. We thus talk about a multiplicative noise or an additive one. The presence of the random variable does not allow us to apply systematically classical tools of PDE analysis. Our aim is to adapt known techniques of the deterministic setting to nonlinear stochastic PDE analysis by proposing alternative methods. Here are the obtained results : In Chapter I, we investigate on a stochastic perturbation of Barenblatt equations. By using an implicit time discretization, we establish the existence and uniqueness of the solution in the additive case. Thanks to the properties of such a solution, we are able to extend this result to the multiplicative noise using a fixed-point theorem. In Chapter II, we consider a class of stochastic equations of Barenblatt type but in an abstract frame. It is about a generalization of results from Chapter I. In Chapter III, we deal with the study of the Cauchy problem for a stochastic conservation law. We show existence of solution via an artificial viscosity method. The compactness arguments are based on Young measure theory. The uniqueness result is proved by an adaptation of the Kruzhkov doubling variables technique. In Chapter IV, we are interested in the Dirichlet problem for the stochastic conservation law studied in Chapter III. The remarkable point is the use of the Kruzhkov semi-entropies to show the uniqueness of the solution. In Chapter V, we introduce a splitting method to propose a numerical approach of the problem studied in Chapter IV. Then we finish by some simulations of the stochastic Burgers’ equation in the one dimensional case

Les réseaux sans fil de la cinquième génération (5G) et au-delà (B5G), devraient être très hétérogènes, multicouches, et dotés d’une intelligence intégrée à la fois au cœur et à la périphérie du réseau. Dans un tel contexte, l’évaluation des performances au niveau du système revêtira une importance cruciale pour formuler des enseignements judicieux sur les compromis qui régissent un tel système complexe et ainsi prévenir le besoin de simulations logicielles coûteuses et fastidieuses. Au cours de la dernière décennie, la géométrie stochastique est considérée comme un puissant outil d’analyse permettant d’évaluer les performances des réseaux sans fil au niveau du système et de cerner leur tendance à l’hétérogénéité. Cette thèse examine les nouveaux modèles et techniques de la géométrie stochastique développés au cours de la précédente décennie en matière de modélisation et d’analyse des réseaux sans fil du futur. Les discussions sont suffisamment affinées pour être accessibles aux lecteurs peu spécialisés et faire en sorte que les lecteurs débutants, intermédiaires ou avancés puissent se familiariser rapidement avec ce domaine de recherche. Ensuite, nous nous appuyons sur la géométrie stochastique pour examiner plusieurs aspects des réseaux sans fil 5G et B5G, afin d’illustrer sa flexibilité mathématique et sa capacité à saisir l’analyse de scénarii peu conventionnels. Nous discutons également de nouvelles perspectives qui apporteront un nouveau souffle à l’utilisation de la géométrie stochastique au cours de cette décennie cruciale. En bref, les discussions furent étendues à des thématiques plus larges telles que les communications optiques en espace libre (FSO), les communications en lumière visible, les systèmes de drones, l’architecture d’accès radio en brouillard (F-RAN), l’intelligence artificielle et l’apprentissage machine, ainsi que les communications moléculaires
Next generation wireless networks, i.e., fifth generation (5G) and beyond (B5G), are expected to be highly heterogeneous, multilayered, with embedded intelligence at both thecore and edge of the network. In such a context, system-level performance evaluation will be very important to formulate relevant insights into tradeoffs that govern such a complex system and then prevent the need for onerous and timeconsuming computer simulations. Over the past decade, stochastic geometry has emerged as a powerful analytical tool to evaluate system-level performance of wireless networks and capture their tendency towards heterogeneity. This dissertation reviews first novel stochastic geometry models and techniques developed during the last decade in modeling and analysis of modern wireless networks. The discussions are refined enough to be accessible for non-specialist readers and help new, intermediate, or advanced readers familiarize quickly with this field of research. Next, we leverage stochastic geometry frameworks to investigate several aspects of 5G and B5G wireless networks and then illustrate its mathematical flexibility and ability to capture the analysis of the rather unconventional scenarios. Also, new perspectives that will breathe new life into the use of stochastic geometry during this crucial decade are discussed. In a nutshell, extensive discussions were held on broader topics such as free space (FSO) optical communications, visible light communications, unmanned aerial vehicle systems, fog radio access architecture (F-RAN) , artificial intelligence and machine learning, and molecular communications

Le transport des ondes joue un rôle majeur dans les systèmes de communication comme le Wifi ou les fibres optiques. Les principaux problèmes rencontrés dans ces systèmes concernent la protection contre les intrusions, la consommation d’énergie et le filtrage modal. Nous proposons différentes expériences micro-ondes mettant toutes en œuvre une mise en forme des ondes, pour traiter ces problèmes. Dans une cavité micro-ondes, des états de diffusion particuliers sont générés en s’appuyant uniquement sur des mesures de transmission et sur le formalisme du temps de retard de Wigner-Smith. Ces états sont capables d’éviter une région déterminée de la cavité, de se concentrer sur un point particulier, ou de suivre une trajectoire d’une particule classique. Le filtrage de mode est mis en œuvre dans un guide d’ondes aux frontières ondulées et en présence de pertes dépendant de la position. Le profil du guide est choisi de façon à ce que les deux modes de Bloch qui se propagent encerclent un point exceptionnel. Cette trajectoire s’accompagne d’une transition non-adiabatique entre les deux modes et d'un filtrage asymétrique de ces modes. La thèse présente également des travaux liés à la problématique des algorithmes de « recherche quantique », notamment l’algorithme de Grover. Cette recherche est mise en œuvre dans un réseau en nid d’abeilles de résonateurs micro-ondes couplés, bien décrits par un modèle de liaisons fortes (le système constitue un analogue micro-ondes du graphène). Une expérience de preuve de principe propose la recherche de deux résonateurs distincts reliés au réseau. La loi d’échelle attendue pour cet algorithme est expérimentalement obtenue dans une chaîne linéaire
Transport of waves plays an important role in modern communication systems like Wi-Fi or optical fibres. Typical problems in such systems concern security against possible intruders, energy consumption, time efficiency and the possibility of mode filtering. Microwave experiments are suited to study this kind of problems, because they offer a good control of the experimental parameters. Thus we can implement the method of wave shaping to investigate atypical transport phenomena, which address the mentioned problems. Wave front shaping solely based on the transmission together with the Wigner-Smith time delay formalism allows me to establish special scattering states in situ. These scattering states avoid a pre-selected region, focus on a specific spot or follow trajectories of classical particles, so called particle-like scattering states. Mode filtering is induced inside a waveguide with wavy boundaries and position dependent loss. The boundary profiles are chosen in such a way that the two propagating modes describe an encircling of an exceptional point in the Bloch picture. The asymmetric mode filtering is found due to the appearing non-adiabatic transitions. Another part of my work deals with Grover’s quantum search. I put such a search into practice in a two-dimensional graphene-lattice using coupled resonators, which form a tight-binding analogue. In this proof of principle experiment we search for different resonators attached to the graphene-lattice. Furthermore, the scaling behaviour of the quantum search is quantified for a linear chain of resonators

La traduction statistique requiert des corpus parallèles en grande quantité. L’obtention de tels corpus passe par l’alignement automatique au niveau des phrases. L’alignement des corpus parallèles a reçu beaucoup d’attention dans les années quatre vingt et cette étape est considérée comme résolue par la communauté. Nous montrons dans notre mémoire que ce n’est pas le cas et proposons un nouvel aligneur que nous comparons à des algorithmes à l’état de l’art. Notre aligneur est simple, rapide et permet d’aligner une très grande quantité de données. Il produit des résultats souvent meilleurs que ceux produits par les aligneurs les plus élaborés. Nous analysons la robustesse de notre aligneur en fonction du genre des textes à aligner et du bruit qu’ils contiennent. Pour cela, nos expériences se décomposent en deux grandes parties. Dans la première partie, nous travaillons sur le corpus BAF où nous mesurons la qualité d’alignement produit en fonction du bruit qui atteint les 60%. Dans la deuxième partie, nous travaillons sur le corpus EuroParl où nous revisitons la procédure d’alignement avec laquelle le corpus Europarl a été préparé et montrons que de meilleures performances au niveau des systèmes de traduction statistique peuvent être obtenues en utilisant notre aligneur.
Current statistical machine translation systems require parallel corpora in large quantities, and typically obtain such corpora through automatic alignment at the sentence level: a text and its translation . The alignment of parallel corpora has received a lot of attention in the eighties and is largely considered to be a solved problem in the community. We show that this is not the case and propose an alignment technique that we compare to the state-of-the-art aligners. Our technique is simple, fast and can handle large amounts of data. It often produces better results than state-of-the-art. We analyze the robustness of our alignment technique across different text genres and noise level. For this, our experiments are divided into two main parts. In the first part, we measure the alignment quality on BAF corpus with up to 60% of noise. In the second part, we use the Europarl corpus and revisit the alignment procedure with which it has been prepared; we show that better SMT performance can be obtained using our alignment technique.