Dissertations / Theses on the topic 'Modèle différentiable'

Le développement des programmes rencontre actuellement des difficultés pour la séparation des préoccupations qui le composent. Elles sont entrelacées et leur code est éparpillé dans le programme. La programmation orientée-aspect a pour but de rendre modulaires les préoccupations et de fournir les outils pour les mélanger entre elles et au programme. Après avoir analysé en détail quatre systèmes orientés-aspect majeurs, ce mémoire présente un modèle à grains fins, les " lentilles ". Elles sont regroupées par niveaux d'abstraction. Le premier stade est le " flot " qui peut entrer en intersection avec d'autres flots. Le second stade est l' " aspect " qui est appliqué de façon clairement localisée au programme. L'objectif principal ici est l'expression de la structure du programme, afin de la rendre visible et modifiable dynamiquement. Le modèle permet d'avancer d'un pas dans la distinction entre architecturation du programme et développement des composants. Le métier d'architecte des programmes, qui possède l'outil de composition, et séparé de celui de développeur, qui manipule le langage de programmation
Current programming technologies do not able to clearly separate crosscutting concerns. The code of a concern is scattered into the program components. After having detailed and analysed four main aspect-oriented systems, this report presents a fine-grained model. These grains, the "lenses", are grouped to create more abstract components. The first step of the report describes a "flow" as a chain of lenses. A program can be defined as a set of intersecting flows. The second step of the report comes to the "aspect" concept, applied onto specified points of the program. These abstract groups (flows and aspects) are exactly shaped like lenses. Thus the model is consistent from the bottom level (classes) to the more abstract ones (groups, and groups of groups). The main goal of this report is to enable to express as brightly as possible the structure of the program. The model walks on the way which aims at splitting the program architecture building phase from the component writing phase. Architect is a job which requires composition skills and tools. It is to be separated from the developer job which uses and manipulates the program language to write components

Ce mémoire s'intéresse à l'étude des comportements dynamiques dans les systèmes d'électronique de puissance. La nature des cycles définis par les variables d'état du système peut être établie soit grâce à un diagramme de bifurcation soit grâce aux multiplieurs de Floquet obtenus par le modèle discret du convertisseur. Cependant, pour certaines structures de convertisseur statique, un modèle discret ne peut être obtenu sans introduire de fortes hypothèses. Les bifurcations de type flip (à l'échelle des hautes fréquences) ne peuvent pas être prédites par le modèle moyen alors qu'elles apparaissent dans de nombreux convertisseurs statiques. Une nouvelle formulation d'un modèle moyen continu permettant d'estimer le premier point de bifurcation (flip, Hopf...) a été présentée. La méthodologie proposée a été appliquée à un convertisseur boost, en mode de conduction continu, contrôlé en courant par différents types de contrôleur à fréquence fixe de commutation. Ensuite, ce modèle moyen a été utilisé pour le dimensionnement des paramètres du régulateur de courant associé à un système de filtrage actif. Les résultats obtenus par le modèle proposé ont été validés par simulation numérique ainsi que par des résultats expérimentaux.Les méthodes d'analyse des cycles limites ont été étendues pour étudier la stabilité des réseaux DC lorsque la fréquence de coupure du filtre LC reliant la source de tension avec le convertisseur statique est proche de la fréquence apparente de commutation des convertisseurs utilisés. Différents modèles discrets ont été développés pour pouvoir considérer ou non le caractère échantillonné de la commande des convertisseurs
This thesis discusses the study of dynamic behavior in power electronics systems. The nature of cycles defined by the state variables of the system can be settled either by a bifurcation diagram or by Floquet multipliers obtained from the discrete model of the converter. However, for certain structures of static converters, a discrete model cannot be obtained without introducing large assumptions. The flip bifurcations (fast-scale) cannot be predicted by the averaged model whereas they appear in many statics converters. A new formulation of a continuous averaged model is presented to estimate the first bifurcation point (flip, Hopf ...). The proposed methodology is applied to a boost converter, operated in continuous conduction mode, controlled by different types of fixed frequency switching current controllers. Then, this averaged model is used for the design of the current controller parameters associated with an active filter system. The variables obtained by the proposed model have been validated by numerical simulation and experimental results. Methods of analysis of limit cycles are extended to study the stability of DC networks when the cutoff frequency of the LC filter between the voltage source and the converter is close to the switching frequency of converters. Different discrete-time models have been developed in order to consider whether to use sampled or no-sampled converter control

La création de matériaux et de textures procéduraux demande une grande expertise et constitue un travail long, fastidieux et coûteux, c’est pourquoi on cherche à développer des outils permettant leur génération automatique à partir d’exemples en entrée fournis sous la forme d’images : on parle de modélisation procédurale inverse.Dans cette thèse, nous proposons un modèle procédural appelé Cellular Point Process Texture Basis Function (C-PPTBF) permettant de représenter des structures cellulaires stochastiques 2D, impliquant des fonctions différentiables par rapport à la plupart de leurs paramètres, ce qui rend possible l’estimation de ces paramètres à partir d’exemples sans recourir entièrement à des réseaux de neurones profonds. Nous avons mis en place une chaîne de traitement permettant d’estimer les paramètres de notre modèle à partir d’exemples de structures fournis sous la forme d’images binaires, combinant une estimation réalisée à l’aide d’un réseau de neurones convolutif entraîné sur des images produites avec notre modèle de C-PPTBF et une phase d’estimation par descente de gradient directement sur les paramètres du modèle procédural
The creation of procedural materials and textures requires considerable expertise, and is time-consuming, tedious and costly. We are therefore looking to develop tools for the automatic generation of procedural textures and materials from input exemplars provided in the form of images: This is known as inverse procedural modeling.In this thesis, we propose a procedural model called Cellular Point Process Texture Basis Function (C-PPTBF) for representing 2D stochastic cellular structures, involving functions that are differentiable with respect to most of their parameters, making it possible to estimate these parameters from examples without resorting entirely to deep neural networks. We have set up a processing pipeline to estimate the parameters of our model from structural examples provided in the form of binary images, combining an estimation performed using a convolutional neural network trained on images produced with our C-PPTBF model and an estimation phase using gradient descent directly on the parameters of the procedural model

Les travaux présentés dans cette thèse visent à proposer des méthodes de routage d’une population de masse à travers un réseau perturbé dont les données varient dans le temps pour l’aide à la conception de plan d’évacuation. Ce problème s’illustre parfaitement en cas de catastrophe d’origine humaine ou naturelle où les populations (potentiellement) impactées par ces sinistres doivent quitter leur lieux de vie pour une période pouvant aller d’un à plusieurs jours. Dans la littérature, ces routages de masse sont souvent modélisés comme des problèmes de flots dynamiques dont l’objectif est de minimiser la durée globale du transfert des individus depuis un certain nombre de points de départs dangereux vers des points d’arrivé sûrs. Toutefois, peu de travaux prennent en compte la notion de sécurité durant ce routage et encore moins le déploiement d’agents (policiers, sapeur-pompiers, ambulanciers,...) pouvant sécuriser et/ou faciliter le déplacement des personnes
The work presented in this thesis aims to propose methods for routing a mass population through a disturbed network whose data vary over time. This problem can be illustrated by disasters due to humans or natural events where people (potentially) affected have to leave their living places for a period of one to several days. In the literature, mass routing are often modeled as dynamic flow problems whose objective is to minimize the overall duration of the evacuation process from a set of gathering points towards another set of shelter locations. However few papers take into account the concept of safety during this routing nor deploying task forces that can secure or facilitate this process. In this context, the safety security can be seen as a danger affecting the quality of life of people we organize the trip. In this context, the safety can be seen as a danger that influence the health of the people we are trying to evacuate. Indeed, this hazardous event can be related to a radioactive cloud, a fire, a tsunami, an earthquake or a flooding which make some of paths becoming dangerous or less usable by evacuees

Dans ce travail, on étudie quelques exemples de systèmes ou d'équations de réaction-diffusion-advection apparaissant dans des modèles de physique, de chimie et de biologie. Dans la première partie, on étudie le système de Gray-Scott qui modélise une réaction autocatalytique cubique. On commence par établir l'existence globale et l'unicité d'une solution non triviale de ce système dans un domaine borné. On montre aussi la non-existence de solution stationnaire non constante et de solution en onde pulsatoire pour certains domaines de paramètres. On s'intéresse ensuite aux ondes progressives. On donne tout d'abord une solution exacte dans le cas bistable. En utilisant une méthode de perturbation et un argument de point fixe, on montre que cette solution continue à exister lorsqu'on est proche de ce cas. Dans la seconde partie, on s'intéresse aux ondes progressives solutions d'un système de diffusion croisée modélisant un phénomène de combustion dans un milieu poreux. En utilisant la méthode de degré topologique, on montre l'existence d'une solution du problème dans un domaine borné. Puis, par un argument de compacité, on montre que la solution ainsi obtenue converge vers une solution du problème limite sur tout R. Dans la troisième partie, on étudie la limite singulière d'une équation de réaction-diffusion-advection dégénérée modélisant un phénomène de chimiotaxie. On montre la convergence vers la solution d'un problème à frontière libre où l'équation du mouvement de l'interface est une équation de Hamilton-Jacobi du premier ordre. La preuve s'appuie sur le principe de comparaison et sur des constructions des sur- et sous-solutions
In this work, we study some examples of reaction-diffusion-advection systems which appear in models of physics, chemistry and biology. In the first, part we study the Gray-Scott system, which modelizes a cubic autocatalytic reaction. We first establish the global existence and uniqueness of a non trivial solution of this system in a bounded domain. We also prove the non-existence of non-constant stationary solution and of traveling pulse for some domain of parameters. As for traveling waves we first give an exact solution in the bistable case. Using a perturbation method and a fixed point argument, we show that this solution still exists near this case. In the second part we are interested in traveling wave solutions of a cross-diffusion system modelizing a combustion phenomenon in a porous medium. Using the topological degree method, we show the existence of a solution of the problem in a bounded domain. Then, by a compactness argument, we show that the solution obtained this way converges to a solution of the limit problem over on the line. In the last part, we study the singular limit of a degenerate reaction-diffusion-advection equation modelizing a chemotaxis phenomenon. We prove the convergence to a solution of a free boundary problem where the equation of the interface motion is a first-order Hamilton-Jacobi equation. The proof is based on the comparison principle and on the construction of sub- and super-solutions

Ce mémoire s'intéresse à l'étude des comportements dynamiques dans les systèmes d'électronique de puissance. La nature des cycles définis par les variables d'état du système peut être établie soit grâce à un diagramme de bifurcation soit grâce aux multiplieurs de Floquet obtenus par le modèle discret du convertisseur. Cependant, pour certaines structures de convertisseur statique, un modèle discret ne peut être obtenu sans introduire de fortes hypothèses. Les bifurcations de type flip (à l'échelle des hautes fréquences) ne peuvent pas être prédites par le modèle moyen alors qu'elles apparaissent dans de nombreux convertisseurs statiques. Une nouvelle formulation d'un modèle moyen continu permettant d'estimer le premier point de bifurcation (flip, Hopf...) a été présentée. La méthodologie proposée a été appliquée à un convertisseur boost, en mode de conduction continu, contrôlé en courant par différents types de contrôleur à fréquence fixe de commutation. Ensuite, ce modèle moyen a été utilisé pour le dimensionnement des paramètres du régulateur de courant associé à un système de filtrage actif. Les résultats obtenus par le modèle proposé ont été validés par simulation numérique ainsi que par des résultats expérimentaux.Les méthodes d'analyse des cycles limites ont été étendues pour étudier la stabilité des réseaux DC lorsque la fréquence de coupure du filtre LC reliant la source de tension avec le convertisseur statique est proche de la fréquence apparente de commutation des convertisseurs utilisés. Différents modèles discrets ont été développés pour pouvoir considérer ou non le caractère échantillonné de la commande des convertisseurs
This thesis discusses the study of dynamic behavior in power electronics systems. The nature of cycles defined by the state variables of the system can be settled either by a bifurcation diagram or by Floquet multipliers obtained from the discrete model of the converter. However, for certain structures of static converters, a discrete model cannot be obtained without introducing large assumptions. The flip bifurcations (fast-scale) cannot be predicted by the averaged model whereas they appear in many statics converters. A new formulation of a continuous averaged model is presented to estimate the first bifurcation point (flip, Hopf ...). The proposed methodology is applied to a boost converter, operated in continuous conduction mode, controlled by different types of fixed frequency switching current controllers. Then, this averaged model is used for the design of the current controller parameters associated with an active filter system. The variables obtained by the proposed model have been validated by numerical simulation and experimental results. Methods of analysis of limit cycles are extended to study the stability of DC networks when the cutoff frequency of the LC filter between the voltage source and the converter is close to the switching frequency of converters. Different discrete-time models have been developed in order to consider whether to use sampled or no-sampled converter control

Nous considérons une classe d'estimateurs à rétrécisseur de la moyenne d'une loi normale multidimensionnelle (documents 1 et 2) et plus généralement du paramètre de position d'une loi à symétrie sphérique (document 3). Nous établissons des conditions suffisantes de domination uniforme de l'estimateur des moindres carrés relativement à un coût quadratique quelconque (documents 1 et 2) et, plus généralement, relativement à une classe de lois à symétrie sphérique et une famille de coûts quadratiques associée à cette classe (document 3)

Plusieurs études dendroclimatiques (variations inter-annuelles de la largeur de cernes en fonction du climat) du chêne sessile (bois à zone poreuse) et du hêtre (bois à pores diffus) ont mis en évidence des corrélations avec le climat de l'année et des effets différés du climat ou de la croissance. Ces effets différés sont souvent plus marqués et plus anciens chez le chêne. Nos objectifs sont de vérifier si les anatomies et/ou les phénologies contrastées (mise en place des feuilles, reprise de croissance du bois) de ces deux essences s'accompagnent d'une gestion différente des réserves carbonées, et de schémas d'allocation du carbone spécifiques, à la fois en intra- et en inter-annuel. Pour répondre à ces objectifs, nous avons développé une approche pluridisciplinaire associant dendrochronologie, écophysiologie, dendrométrie et modélisation du fonctionnement hydrique et carboné de peuplements de chênes et de hêtres. L'analyse des variations interannuelles de croissance radiale du chêne et du hêtre a été réalisée sur les 30 dernières années à partir de 900 arbres répartis dans des classes d'âges et de fertilités variées en forêt de Fontainebleau. L'étude dendroclimatique met en évidence une forte dépendance de la productivité des hêtraies à la disponibilité en eau du sol pendant la saison de végétation de l'année et de l'année précédente. Pour les chênaies, la productivité est corrélée à la disponibilité en eau du sol pendant la saison de végétation et à la croissance de l'année précédente. L'analyse biochimique des réserves glucidiques (amidon, saccharose, glucose et fructose), réalisée sur deux peuplements purs de chênes et de hêtres âgés de 35 ans en Lorraine, révèle une dynamique saisonnière des réserves plus marquée et des concentrations plus élevées chez le chêne. Ces différences de gestion des réserves sont cohérentes avec des besoins plus importants en croissance chez le chêne pendant la phase d'hétérotrophie du carbone. L'estimation des quantités de réserves et d'accroissement annuel en biomasse du peuplement sur plusieurs années a nécessité un travail préliminaire pour décrire les variabilités intra- et inter-arbres puis pour effectuer le changement d'échelle des arbres étudiés au peuplement. .
Several dendroecological studies (inter-annual variations of the tree-rings width according to the climate) of the sessile oak (ring porous species) and of the beech (diffuse porous species) put into evidence their interrelationships with the climatic signal of the year and differed effects of the climate or the growth. These differed effects are often more obvious and older on oaks. Our objectives are to verify if the anatomies and/or the contrasted phenology (setting up of leaves, resuming of wood growth) of these two species entail a different management of carbohydrate reserves, and of specific carbon allocation pattern, at intra- and in inter-annual scales. To reach these objectives, we have developed a pluridisciplinary approach associating dendrochronology, ecophysiology, dendrometry and modeling of water and carbon functioning of oaks and beeches stands. The analysis of the inter-annual variations of radial growth of the oak and of the beech was based on the last 30 years measurements on 900 varied trees in terms of fertility and age in the Fontainebleau forest. Dendroclimatic study puts into evidence a strong dependence of the beeches stands productivity on the soil water availability during the season of vegetation of the year and the previous year. For oaks stands, the productivity is correlated to the soil water availability during the season of vegetation and to the growth of the previous year. The biochemical analysis of carbohydrate reserves (starch, sucrose, glucose and fructose), made on two pure stands of oaks and beeches of 35 years old in Lorraine, reveals a seasonal dynamics of reserves more obvious as well as an higher concentration for the oak. These differences of reserve management correspond to the important needs in growth of the oak during the phase of carbon heterotrophy. Analyzing the reserves quantities and yearly growth in biomass of the population on several years required preliminary works to describe intra- and inter-trees variability and then to up-scale the studied tree to the stand. Knowledge acquired on the seasonal dynamics of carbohydrate reserves quantities, as well as on the growth phenology of the oak and the beech, have been integrated in a model of stand carbon balance (CASTANEA, E. Dufrêne). The possible changes of carbon allocation to the growth between years can be tested thanks to the model, through hypotheses of interactions between dynamics appropriate in reserves and growth. These modifications have been tested on the Fontainebleau site. .

Un des problèmes majeurs dans le domaine des télécommunications est de construire des réseaux robustes qui puissent faire face à l’incertitude de la demande. Ayant l’architecture d’un réseau et un budget donné pour le problème d’allocation de la capacité, le but est d’identifier une capacité faisable, qui minimise le pire cas de demande insatisfaite. Premièrement, nous formulons l’incertitude de la demande comme un polytope engendré par un nombre fini de scénarios de la demande. Nous montrons que le problème peut se ramener à la minimisation d’une fonction convexe sur un polyèdre. Nous calculons alors une solution optimale par trois méthodes de plans sécants : Kelley, Elzinga & Moore et faisceaux induits. Ensuite, nous formulons l’incertitude comme un polyèdre décrit par un nombre fini d’inégalités linéaires, ce qui résulte en un problème considérablement plus difficile. Par conséquent, nous cherchons uniquement des bornes supérieures et inférieures. Quelques idées novatrices sont présentées et l’algorithme de type « Branch & Bound » de Falk & Soland est utilisé afin de calculer le maximum d’une fonction convexe additive ; de plus, nous définissons une variante de cet algorithme, adaptée à notre situation particulière. Après avoir défini la capacité d’un réseau, l’étape suivante est de calculer le routage optimal dans ce réseau. Nous minimisons la congestion en utilisant comme objectif la fonction moyenne de retard de Kleinrock. Le problème résultant est convexe mais non-linéaire et la fonction duale est la somme d’un terme polyèdral et d’un terme différentiable. Afin de résoudre ce problème, nous implémentons un algorithme hybride basé sur la relaxation lagrangienne.

L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement en temps long de certains processus de Markov déterministes par morceaux (PDMP) dont le flot suivi par la composante spatiale commute aléatoirement entre plusieurs flots possédant un unique équilibre attractif (éventuellement le même pour chaque flot). Nous donnerons dans un premier temps un exemple d’étude d’un tel processus construit dans le plan à partir de flots associés à des équations différentielles linéaires stables où il est déjà possible d’observer des comportements contre-intuitifs. La deuxième partie de ce manuscrit est dédiée à l’étude et la comparaison de deux modèles de compétition pour une ressource dans un environnement hétérogène. Le premier modèle est un modèle alétoire simulant l’hétérogénéité temporelle d’un environnement sur les espèces en compétition à l’aide d’un PDMP. Son étude utilise des outils maintenant classiques sur l’étude des PDMP. Le deuxième modèle est un modèle déterministe (présentant sous forme d’un système d’équations différentielles) modélisant l’impact de l’hétérogénéité spatiale d’un environnement sur ces mêmes espèces. Nous verrons que malgré leur nature très différente, le comportement en temps long de ces deux systèmes est relativement similaire et est essentiellement déterminé par le signe des taux d’invasion de chacune des espèces qui sont des quantités dépendant exclusivement des paramètres du système et modélisant la vitesse de croissance (ou de décroissance) de ces espèces lorsqu’elles sont au bord de l’extinction
The objective of this thesis is to study the long time behaviour of some piecewise deterministic Markov processes (PDMP). The flow followed by the spatial component of these processes switches randomly between several flow converging towards an equilibrium point (not necessarily the same for each flow). We will first give an example of such a process built in the plan from two linear stable differential equations and we will see that its stability depends strongly on the switching times. The second part of this thesis is dedicated to the study and comparison of two competition models in a heterogeneous environment. The first model is a probabilistic model where we build a PDMP simulating the effect of the temporal heterogeneity of an environment over the species in competition. Its study uses classical tools in this field. The second model is a deterministic model simulating the effect of the spatial heterogeneity of an environment over the same species. Despite the fact that the nature of the two models is very different, we will see that their long time behavior is very similar. We define for both model several quantities called invasion rates modelizing the growth (or decreasing) rate speed of a species when it is near to extinction and we will see that the signs of these invasion rates fully describes the long time behavior for both systems

Afin de simuler de façon pertinente le trafic sur les réseaux routiers de grande taille, l'utilisation des outils théoriques permettant une modélisation adéquate de chaque élément du réseau est indispensable. En réponse à ce besoin, plusieurs techniques de modélisation existent à ce jour. Cependant, l'ajout de contraintes supplémentaires notamment liées à l'évolution des infrastructures routières et à l'intensification du trafic, impose le développement de nouveaux outils de modélisation. Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans cette perspective. Plus précisément, l'objet de nos recherches est d'introduire des méthodes et des modèles à la fois simples et rigoureux, permettant une description plus pertinente du trafic sur un réseau routier en tenant compte de sa spécificité au niveau des éléments singuliers tels que les intersections, les bretelles d'accès à l'autoroute, les gares de péage, etc… A l'issue de ce travail, plusieurs techniques de modélisation ont été proposées. La première approche utilise les modèles purement macroscopiques, et est basée sur la résolution du problème de Riemann, tout en optimisant le flux de véhicules au niveau des intersections. Par la suite nous proposons une extension de cette approche aux modèles macroscopiques multiflots. Une deuxième approche qui a été abordée dans cette étude, est la modélisation hybride. Nous avons proposé dans un premier temps un modèle hybride basé sur un couplage classique Eulérien-Lagrangien du modèle macroscopique du second ordre de Aw & Rascle et une classe de modèles microscopiques. Dans ce type d'approche, les interfaces entre les modèles couplés sont fixes en coordonnées eulériennes, ce qui entraîne une certaine complexité pour la mise en oeuvre de leur fonctionnement. Afin de contourner ce problème, nous avons proposé une approche purement lagrangienne. L'originalité de cette nouvelle approche hybride est que les interfaces sont mobiles en coordonnées lagrangiennes. Cette propriété confère au modèle une grande simplicité dans sa mise en oeuvre. Enfin, nous avons proposé un modèle sur la formation et l'évolution de bouchons, dérivé du modèle macroscopique de Aw & Rascle qui est basé sur une formulation réaliste de la dynamique des bouchons. Nous avons analysé les solutions du problème de Riemann associé et nous avons étudié le problème d'existence de solutions pour ce modèle
In order to simulate in a relevant way vehicular traffic on large road networks, an essential ingredient is using theoretical tools which allow for an adequate modelling of each component of the network. To achieve this goal, several modelling methods exist to date. However, due to some additional constraints, in particular those related to the development of the road networks infrastructures and the increasing concentration of traffic, the investigation of new modelling tools is necessary. In this work, we have introduced some methods and models, which enable a relevant description of the traffic on road networks, by taking into account its specificity through some particular components of the network such as intersections, highway on and off ramps, toll stations, etc…. The presented approaches are expected to be theoretically rigorous, numerically reliable, and computationally efficient. The first approach we have proposed concerns macroscopic models. It is based on the resolution of the Riemann problem whereas the flux at the junction is optimized. Thereafter we have extended this approach to macroscopic multiclass models. The second approach studied in this work is the hybrid modelling. First, we have proposed a hybrid model based on the classical Eulerian-Lagrangian coupling of the Aw & Rascle second order macroscopic model and a class of microscopic models. In a such hybrid model, the interfaces between the coupled models are fixed in eulerian coordinates. Thereby, the interfaces’ functioning is somehow complex and tedious to work out. In order to circumvent this problem, we have proposed a fully lagrangian coupling approach. The novelty of this new hybrid approach is that the interfaces are moving in lagrangian coordinates. This particular property makes the model much simpler than in the previous case and leads to a rigorous and easy computational model. Finally we have proposed a model describing the formation and evolution of traffic jams. This model is derived from the Aw & Rascle second order macroscopic model and based on a realistic formulation of clusters dynamics. We have analysed the solutions to the associated Riemann problem and we have proved the existence of solutions for this model

La cartographie d'une matrice de flux a pour objectif de représenter ses valeurs sur une carte, en les transformant tel un graphe en objets ponctuels et linéaires qu'elle projette dans un espace communément géographique. Lorsque la zone d'étude compte de nombreux lieux, cette approche revêt d'abondantes difficultés qu'il convient de résoudre au risque de produire une figure illisible, caractéristique d'une complexité graphique et analytique intrinsèque, c'est l'effet spaghetti. La thèse contribue de quatre manières à la réduction de cette complexité. Tout d'abord, en proposant une formalisation de ses composantes conduisant à une typologie des méthodes usuelles de cartographie de flux. Ensuite, au niveau théorique et conceptuel, en établissant la signification de la carte de flux au regard de la carte de mouvements, en introduisant l'espace géographique dans le processus cartographique (et non dans sa seule modélisation), démontrant ainsi l'importance des positions des lieux et du tracé du lien (rectilinéaire ou non), de la sémantique (migratoire, commerciaux,. . . ) et du critère de sélection. Puis, sur le plan méthodologique, en proposant un renouvellement de la sémiologie cartographique du flux sans mobiliser les données numériques. Enfin, en rediscutant le choix d'un critère de sélection, selon qu'il considère l'espacement des lieux (la distance, le voisinage, l'appartenance) ou non, qu'il agit au niveau global des flux et/ou local des lieux. L'approche se voulant générale et généralisable, les solutions sont validées empiriquement sur des matrices de flux migratoires et commerciaux s'exprimant à différentes échelles géographiques, locales et globales
Mapping a flow matrice aims to project its values on a map, using linear and punctual features as a graph, but depicting generally geographical patterns. When the study area is large, this approach leads several difficulties, graphics constraints and challenges that must be addressed. This thesis offers four families of contributions for reducing analytical and graphical complexity of flow mapping, the so-called spaghetti¬effect. Firstly, by proposing a formalization of the complexity components and a typology of the usual flow mapping process. Then, on both theoretical and conceptuel levels, by establishing the different logics underlying flow mapping ; also the meaning of the flow map compared to the map of movements, then introducing the geographical area in the flow mapping process (not in its modeling step). Then, methodologically, by mobilizing in one hand, only graphical aspects in order to renew the cartographic semiotics of flows and, on the other hand, the flow data in the context of discussions about the choice of the selection criteria, as they consider geographical space (distance, neighborhood,. . . ) or not, as they are global, focused on flows or on spaces. The approach wanting to be general and generalizable, the proposed solutions are empirically validated on migration or trade flow matrices that are expressed at different geographical scales, from local to global levels

Nous nous intéressons, dans ce travail, aux chaînes ouvertes de corps élastiques, animés de grands mouvements rigides. Nous considérons deux types de problèmes : problème direct où on recherche les déplacements de la chaîne à chargement connu, problème inverse où la donnée est une position ou une trajectoire de l'extrémité terminale de la chaîne et où on recherche le chargement à imposer pour obtenir cette position ou cette trajectoire. Nous supposons que les corps de la chaîne sont bien modélisés par des poutres élastiques et nous étudions deux types de modélisations: une modélisation linéaire (approche convective) où les petits déplacements élastiques sont mesurés par rapport à un repère flottant qui suit les mouvements rigides des poutres de la chaîne et une modélisation non-linéaire (approche globale) où Ton n'effectue pas, au niveau de la formulation mécanique, de découplage entre déplacement élastique et déplacement rigide. Notre travail comporte la formulation mécanique et l'étude mathématique du problème direct dans les cas statiques et dynamiques, ce dans le cadre de l'approche convective et de l'approche globale, ainsi que l'étude mathématique d'un problème inverse dynamique simplifié. Nous avons en outre réalisé un traitement numérique simple et efficace du problème direct, ce dans le cas statique pour l'approche convective et dans les cas statiques et dynamiques pour l'approche globale.

Les techniques d’optimisation non-lisse permettent de résoudre des problèmes difficiles de l’ingénieur automaticien qui étaient inaccessibles avec les techniques classiques. Il s’agit en particulier de problèmes de commande ou de filtrage impliquant de multiples modèles ou faisant intervenir des contraintes de structure pour la réduction des couts et de la complexité. Il en résulte que ces techniques sont plus à même de fournir des solutions réalistes dans des problématiques pratiques difficiles. Les industriels européens de l’aéronautique et de l’espace ont récemment porté un intérêt tout particulier à ces nouvelles techniques. Ces dernières font parfois partie du "process" industriel (THALES, AIRBUS DS Satellite, DASSAULT A) ou sont utilisées dans les bureaux d’étude: (SAGEM, AIRBUS Transport). Des études sont également en cours comme celle concernant le pilotage atmosphérique des futurs lanceurs tels d’Ariane VI. L’objectif de cette thèse concerne l'exploration, la spécialisation et le développement des techniques et outils de l'optimisation non-lisse pour des problématiques d'ingénierie non résolues de façon satisfaisante - incertitudes de différente nature - optimisation de l'observabilité et de la contrôlabilité - conception simultanée système et commande Il s’agit aussi d’évaluer le potentiel de ces techniques par rapport à l’existant avec comme domaines applicatifs l’aéronautique, le spatial ou les systèmes de puissance de grande dimension qui fournissent un cadre d’étude particulièrement exigeant
Non-smooth optimization techniques help solving difficult engineering problems that would be unsolvable otherwise. Among them, control problems with multiple models or with constraints regarding the structure of the controller. The thesis objectives consist in the exploitation, specialization and development of non smooth optmization techniques and tools for solving engineering problems that are not satisfactorily solved to the present