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Dissertations / Theses on the topic 'Optimisatiion géométrique'
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Tassouli, Siham. "Neurodynamic chance-constrained geometric optimization." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASG062.
Full textAbstract:
Dans de nombreux problèmes réels, les décideurs sont confrontés à des incertitudes qui peuvent affecter les résultats de leurs décisions. Ces incertitudes découlent de diverses sources, telles que la variabilité de la demande, les conditions fluctuantes du marché ou des informations incomplètes sur les paramètres du système. Les approches traditionnelles d'optimisation déterministe supposent que tous les paramètres sont connus avec certitude, ce qui peut ne pas refléter avec précision la réalité du problème. L'optimisation sous contraintes de probabilité offre une approche plus réaliste et robuste en tenant compte explicitement de l'incertitude dans la prise de décision. La programmation géométrique est souvent mal comprise comme une technique exclusivement conçue pour les problèmes posynômes. Cependant, c'est une théorie mathématique polyvalente qui a une valeur significative pour résoudre un large éventail de problèmes. En fait, sa véritable force réside dans sa capacité à résoudre efficacement des problèmes en apparence inséparables en exploitant leur structure algébrique linéaire. Cette applicabilité générale de la programmation géométrique en fait un outil précieux pour étudier et résoudre divers problèmes d'optimisation, étendant ainsi son utilité pratique au-delà de sa perception initiale. Les réseaux de neurones récurrents offrent un cadre de calcul inspiré de la biologie avec un grand potentiel d'optimisation. En imitant la structure interconnectée des neurones du cerveau, les réseaux de neurones récurrents excellent dans la modélisation de systèmes complexes et dynamiques. Cette capacité leur permet de capturer les dépendances temporelles et les boucles de rétroaction, ce qui les rend bien adaptés aux scénarios d'optimisation impliquant des prises de décision séquentielles ou des processus itératifs. De plus, l'un des principaux avantages des approches neurodynamiques est leur faisabilité de mise en œuvre matérielle. L'objectif principal de cette thèse est de développer des algorithmes neurodynamiques efficaces et performants pour résoudre des problèmes d'optimisation géométrique avec des contraintes de probabilité. La thèse commence par les programmes géométriques avec des contraintes de probabilité impliquant des variables aléatoires indépendantes. De plus, un type spécifique de programmes géométriques appelés programmes rectangulaires est également examiné en détail. L'objectif est de comprendre les caractéristiques et les complexités associées à cette sous-classe de programmes géométriques. Ensuite, la thèse explore l'application de la théorie des copules pour aborder les programmes géométriques avec des contraintes de probabilité impliquant des variables aléatoires dépendantes. La théorie des copules fournit un cadre mathématique pour modéliser et analyser la structure de dépendance entre les variables aléatoires, améliorant ainsi la compréhension et l'optimisation de ces problèmes. Enfin, la thèse examine l'optimisation géométrique robuste, qui prend en compte les distributions incertaines des variables aléatoires. Cette approche vise à développer des algorithmes d'optimisation résistant à l'incertitude dans les distributions de probabilité sous-jacentes, garantissant des solutions plus fiables et stablesIn many real-world scenarios, decision-makers face uncertainties that can affect the outcomes of their decisions. These uncertainties arise from various sources, such as variability in demand, fluctuating market conditions, or incomplete information about system parameters. Traditional deterministic optimization approaches assume that all parameters are known with certainty, which may not accurately reflect the reality of the problem. Chance-constrained optimization provides a more realistic and robust approach by explicitly accounting for the uncertainty in decision-making. Geometric programming is often misunderstood as a technique exclusively designed for posynomial problems. However, it is a versatile mathematical theory with significant value in addressing a broad range of separable problems. In fact, its true strength lies in its ability to effectively tackle seemingly inseparable problems by leveraging their linear algebraic structure. This general applicability of geometric programming makes it a valuable tool for studying and solving various optimization problems, extending its practical usefulness beyond its initial perception. Recurrent neural networks (RNNs) offer a biologically inspired computational framework with great optimization potential. By emulating the interconnected structure of neurons in the brain, RNNs excel in modeling complex and dynamic systems. This capability allows them to capture temporal dependencies and feedback loops, making them well-suited for optimization scenarios that involve sequential decision-making or iterative processes. Moreover, one of the key advantages of neurodynamic approaches is their hardware implementation feasibility. The primary objective of this thesis is to develop neurodynamic algorithms that are efficient and effective in solving chance-constrained geometric optimization problems. The thesis begins by focusing on chance-constrained geometric programs involving independent random variables. In addition, a specific type of geometric programs known as rectangular programs is also examined in detail. The objective is to understand the characteristics and complexities associated with this subclass of geometric programs. Subsequently, the thesis explores applying copula theory to address chance-constrained geometric programs with dependent random variables. Copula theory provides a mathematical framework for modeling and analyzing the dependence structure between random variables, thereby enhancing the understanding and optimization of these problems. Lastly, the thesis investigates distributionally robust geometric optimization, which considers uncertain distributions of random variables. This approach focuses on developing optimization algorithms that are robust against uncertainty in the underlying probability distributions, ensuring more reliable and stable solutions
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Rakotoarisoa, Hery. "Modélisation géométrique et optimisation de structures géologiques 3D." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO19004.
Full textAbstract:
L'optimisation des criteres lies a des donnees geophysiques (les temps d'arrivee des ondes sismiques par exemple), est la methode la plus employee pour determiner les structures geologiques. Dans cette these, nous proposons de definir des criteres d'origines geologiques dont l'optimisation simultanee avec ceux d'origines geophysiques permettent de mieux contraindre le modele du sous-sol recherche. Pour cela, nous utilisons le concept geometrique de feuilletages par surfaces pour decrire une structure sedimentaire. Nous representons un tel feuilletage par l'une de ses representations parametriques. L'etude du champ des vecteurs normaux unitaires aux feuilles et de sa derivee directionnelle nous permet de definir des donnees geometriques (normale unitaire, vecteur convergence, courbure totale, courbure moyenne, courbure axiale) qui traduisent des proprietes geologiques d'une structure (pendage, parallelisme, developpabilite, plissotements des interfaces, directions d'axes de plis). Le probleme d'extrapolation consiste alors a optimiser ces criteres sous des contraintes d'egalite. Ce probleme ne concerne qu'un seul feuilletage et ne tient compte que de criteres geologiques. Cette approche permet donc de montrer les effets des differentes donnees. Nous montrons un theoreme qui permet de lever l'indetermination canonique due a la multiplicite des parametrages decrivant un meme objet geometrique. Ceci conduit a mettre en uvre une methode generale qui permet d'obtenir des resultats numeriques interessants. Nous presentons des conclusions partielles sur l'existence et l'unicite d'une solution continue
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Bobenrieth, Cédric. "Modélisation géométrique par croquis." Thesis, Strasbourg, 2019. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2019/Bobenrieth_Cedric_2019_ED269.pdf.
Full textAbstract:
De nos jours, la modélisation 3D est omniprésente, cependant les outils modernes pour créer des modèles 3D sont complexes et requièrent beaucoup de temps. A contrario, l’esquisse est un moyen naturel de communiquer rapidement des idées, ainsi une méthode permettant la reconstruction automatique d’objets 3D à partir d’un croquis simplifierait ce processus. Cette méthode devrait résoudre deux problèmes : le calcul des parties cachées de la forme dessinée et la détermination des coordonnées 3D à partir des données 2D du croquis. Dans cette thèse, nous présentons deux nouvelles approches qui visent à surmonter ces problèmes. La première se sert d’a priori et d’une base de données préexistantes pour permettre la reconstruction 3D automatique de fleurs à partir d’un seul croquis selon n’importe quel angle de vue. La seconde permet la reconstruction de tout type d’objets, sans limitations, en utilisant un style de dessin plus informatif et en étant guidée par l’utilisateurNowadays, 3D modeling is omnipresent, however modern tools for creating 3D models are complex and time consuming. Conversely, the sketch is a natural way to quickly communicate ideas, so a method allowing the automatic reconstruction of 3D objects from a sketch would simplify this process. This method should solve two problems: the computation of the hidden parts of the drawn shape and the determination of the 3D coordinates from the 2D data of the sketch. In this thesis, we present two new approaches that aim to overcome these problems. The first makes use of a priori and a pre-existing database to allow automatic 3D reconstruction of flowers from a single sketch from any angle of view. The second allows the reconstruction of all types of objects, without limitations, using a more informative drawing style and being guided by the user
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Menguy, Yann. "Optimisation quadratique et géométrique de problèmes de dosimétrie inverse." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005003.
Full textAbstract:
La radiothérapie utilise les densités massiques d'énergie (appelées doses) que délivrent les rayonnements ionisants, afin de détruire des tumeurs : cette technique présente l'énorme avantage d'être non invasive. Elle nécessite cependant une grande prudence car lors d'une irradiation, toutes les parties du corps reçoivent une certaine dose. Le travail de dosimétrie est confié aux radiophysiciens qui, par essais successifs, déterminent une balistique de traitement permettant de concentrer la dose sur la tumeur en épargnant autant que possible les tissus sains. Le but de notre travail, qui se limite à la radiothérapie de la prostate, est d'automatiser cette étape. Le problème de dosimétrie directe consiste, pour une balistique donnée, à calculer la dose en un point du corps. Nous rappelons les principales méthodes déjà existantes, et détaillons l'une d'elles, la méthode de Clarkson. Nous construisons ensuite, pour un faisceau circulaire, un modèle basé sur le lissage par fonctions spline de données expérimentales tridimensionnelles et le comparons à une interpolation multilinéaire sur les données. Nous traitons, afin de cibler au mieux la prostate, le problème posé par la recherche de la plus petite boule englobant un ensemble de points. Nous développons ainsi un algorithme basé sur des notions géométriques, généralisation au cas multidimensionnel de l'algorithme de Chrystal-Peirce. Nous montrons que cet algorithme converge en un nombre fini d'itérations et effectuons de nombreux tests numériques afin de prouver son efficacité. Nous exposons enfin son côté analytique et montrons qu'il s'agit d'un algorithme de sous-gradient. La dernière partie de cette thèse est consacrée à l'optimisation dosimétrique. En nous plaçant dans le cadre d'un protocole multi-faisceaux, nous définissons ce problème comme minimisation d'une fonctionnelle sur un ensemble de contraintes et comparons les résultats pour différentes géométries de faisceaux. De manière générale, nous notons une réelle amélioration par rapport aux traitements actuels.
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Sergent, Philippe. "Optimisation géométrique du contrôle actif dans les gaines de ventilation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529385.
Full textAbstract:
Cette étude est consacrée à l'optimisation géométrique du contrôle actif dans les gaines de ventilation. La première partie de ce travail concerne l'étude du contrôle hybride (actif+passif) dans les gaines de ventilation et de ses avantages suivant la géométrie de la gaine et la présence ou non de revêtements absorbants. Les effets du contrôle passif du bruit (dissipatif, réflexif et diffusif) dans une gaine de ventilation améliorent l'efficacité du contrôle actif. Un contrôle hybride (actif + passif) présente donc des avantages, même aux basses fréquences. La seconde partie de ce mémoire s'intéresse au placement des microphones d'erreur et des sources secondaires. Pour une excitation harmonique, une méthode de calcul par programmation linéaire et entière détermine un nombre suffisant de microphones d'erreur ainsi qu'une position optimale des microphones d'erreur et des sources secondaires. Cette méthode de placement est appliquée pour la réduction du bruit dans les gaines de ventilation.
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Ledoux, Yann. "Optimisation des procédés d'emboutissage par caractérisation géométrique et essais numériques." Phd thesis, Chambéry, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00419320.
Full textAbstract:
L'emboutissage est un procédé de mise en forme des matériaux métalliques en feuille. En général, plusieurs étapes d'emboutissage sont nécessaires et les phénomènes mis en jeux lors de la déformation plastique du matériau sont complexes. Ainsi, la conception d'un nouvel outillage est une opération longue et délicate. La technique d'«essai - erreur» est habituellement employée par les industriels. Cette méthode est sans garantie de succès, coûteuse et mobilise une machine de production ( presse ). Cette thèse propose une méthode d'optimisation qui est basée sur des simulations numériques. Le po%int% de départ est la définition d'un outillage initial dont la simulation est réalisée. Selon la géométrie numérique obtenue, nous paramétrons les défauts à corriger. Les paramètres du procédé qui modifient sensiblement la géométrie de la \pièce sont choisis ainsi que leur plage de variation respective. Un plan d'%exp%ériences est construit pour tester différentes configurations des paramètres du procédé. L'ensemble des %exp%ériences est simulé, puis, les paramètres géométriques sont mesurés sur chacune d'elles. Ces résultats permettent de calculer des relations polynomiales liant les paramètres du procédé aux paramètres géométriques de la \pièce. A%vec% ces relations, nous cherchons, par la technique d'optimisation de Newton, la configuration optimale du procédé donnant la géométrie désirée. La simulation correspondante est effectuée et valide l'optimum trouvé. Trois cas d'application sont présentés. Deux concernent des \pièces embouties en une étape, et enfin, nous présentons l'étude d'une \pièce réalisée en plusieurs étapes.
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SERGENT, PHILIPPE. "Optimisation géométrique du contrôle actif dans les gaines de ventilation." Marne-la-vallée, ENPC, 1996. http://www.theses.fr/1996ENPC9607.
Full textAbstract:
Les effets du contrôle passif du bruit (dissipatif, réflexif et diffusif) dans une gaine de ventilation améliorent l'efficacité du contrôle actif. Un contrôle hybride (actif + passif) présente donc des avantages, même aux basses fréquences. Pour une excitation harmonique, une méthode de calcul par programmation linéaire et entière détermine un nombre suffisant de microphones d'erreur ainsi qu'une position optimale des microphones d'erreur et des sources secondaires. Cette méthode de placement est appliquée pour la réduction du bruit dans les gaines de ventilation.
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Delgado, Gabriel. "Optimisation des structures composites: Une analyse de sensibilité géométrique et topologique." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01005520.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée principalement à l'étude de deux problèmes, à savoir la conception optimale des drapages composites et l'analyse de sensibilité topologique élastostatique anisotrope. En ce qui concerne la conception des composites, nous considérons des structures de masse minimale soumises à des contraintes de raideur et flambage, où les variables de conception sont la forme de chaque pli et la séquence d'empilement. En effet, le drapage composite est constitué d'une collection de plis orthotropes dont les axes principaux peuvent prendre quatre orientations différentes: 0º , 90º , 45º , -45º. La manière dont ces orientations sont disposées dans le composite définit la séquence d'empilement. Le comportement physique du composite est modélisé par le système d'équations des plaques linéarisées de von Kármán. Afin d'optimiser les deux variables de conception, nous nous appuyons sur une technique de décomposition qui regroupe les contraintes dans une seule fonction qui dépend des formes de chaque pli uniquement. Grâce à cette approche, un problème équivalent d'optimisation à deux niveaux est établi de manière rigoureuse. Le premier niveau, aussi appelé inférieur, représente l'optimisation combinatoire de la séquence d'empilement tandis que le deuxième niveau, ou niveau supérieur, représente l'optimisation de la forme de chaque pli. Nous proposons ainsi pour le niveau inférieur une méthode combinatoire convexe, alors que pour le niveau supérieur une méthode des lignes de niveaux couplé à la notion du gradient de forme. Un cas test aéronautique est détaillé pour diverses contraintes, à savoir la compliance, le facteur de réserve et la première charge de flambement. Ensuite, nous étudions la dérivée topologique des fonctions coût qui dépendent de la déformation et du déplacement (en supposant un comportement du matériau élastique linéaire) dans un cadre 2D et 3D anisotrope général, c'est à dire où à la fois le milieu et l'inclusion peuvent avoir des propriétés élastiques arbitraires. Le développement asymptotique de la fonction coût par rapport à l'inclusion est mathématiquement justifié pour une large classe des critères et des procédures de calcul sont plus tard discutées à la vue de plusieurs exemples numériques 2D et 3D. Finalement, en dehors des sujets mentionnés précédemment, nous traitons en outre deux problèmes de conception optimale. Premièrement, nous considérons la meilleure répartition de plusieurs matériaux élastiques dans un domaine fixe, où l'interface peut être nette ou lisse. Afin d'optimiser à la fois la géométrie et la topologie du mélange, nous nous appuyons sur la méthode des lignes de niveau et la fonction distance signée pour la description des interfaces entre les différentes phases. Deuxièmement, dans le cadre de l'étude des dispositifs énergétiques complémentaires aux moteurs d'avions, nous cherchons à trouver la micro-structure optimale d'une pile à combustible micro-tubulaire par une technique d'homogénéisation inverse. Le motif périodique trouvé vise à maximiser la surface d'échange électrochimique soumis à une contrainte de perte de charge et une contrainte de perméabilité. L'agencement optimal liquide/solide découle de l'application de la méthode de lignes de niveau au problème de cellule correspondant.
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Chaigne, Benoît. "Méthodes hiérarchiques pour l'optimisation géométrique de structures rayonnantes." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00429366.
Full textAbstract:
Une antenne à réflecteur est un dispositif largement utilisé pour la communication satellite. La durée de vie d'un tel dispositif est étroitement liée à la fatigue due à la consommation d'énergie pour émettre le signal. Un des enjeux de la conception optimale d'une antenne revient donc à produire des systèmes dont le rendement est le meilleur possible par rapport à une tâche donnée. La particularité d'une antenne à réflecteur se traduit par la présence de surfaces rayonnantes dont la géométrie constitue le paramètre principal pour assumer cette tâche. Sur la base de la simulation de la propagation d'une onde électromagnétique en espace libre et en régime harmonique, on est capable de développer des méthodes d'optimisation numérique de la forme de surfaces rayonnantes. On cherche à minimiser un critère qui traduit en terme mathématique la tâche à effectuer d'un point de vue énergétique. Cependant, les méthodes utilisées sont souvent soumis à des difficultés liées au fait que ces problèmes sont mal posés et numériquement raides. Le contrôle étant géométrique, on a examiné dans cette thèse les contributions potentielles de représentations hiérarchiques afin d'étendre les performances d'algorithmes classiques d'optimisation. Ces extensions empruntent ses fondements aux méthodes multigrilles pour la résolution d'EDP. Un exemple théorique d'optimisation de forme permet d'assoir les stratégies appliquées à l'optimisation d'antennes. Puis des expériences numériques d'optimisation montrent que les algorithmes de bases sont améliorés en terme de robustesse comme en terme de vitesse de convergence.
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Shindo, Kyo. "Analyse mécanique et optimisation géométrique de la dent restaurée par méthode indirecte." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLC003/document.
Full textAbstract:
La réhabilitation des fonctions physiologiques dentaires à l’aide de restaurations céramiques collées est l’un des enjeux majeurs de la dentisterie conservatrice. S’il est maintenant bien établi que la jonction céramique/composite revêt une importance capitale pour la durabilité de l’assemblage, les observations par le biais d’un scanner X-µCT nous ont permis de mettre en évidence plusieurs types de défauts (décollement, bulles d’air) dont l’analyse mécanique révèle leur influence néfaste pour la tenue de la restauration. Les travaux réalisés portent également sur l’influence des paramètres de conception de la prothèse sur la résistance mécanique de l’assemblage prothétique dentaire. Ces études préliminaires ont été réalisées sur une modélisation EF 2D simplifiée permettant de s’affranchir de la variabilité morphologique des géométries réelles. Les résultats montrent notamment l’influence significative du dimensionnement de l’intrados prothétique, laissé libre de paramétrage dans le cadre des procédés CFAO employés en dentisterie. Une étude mécanique 3D étendant la modélisation jusqu’au ligament parodontal a ensuite été réalisée afin d’approcher le problème de manière plus réaliste. Les résultats obtenus mettent notamment en évidence des zones fortement sollicitées au niveau de la ligne cervicale de la prothèse, en coïncidence avec un mode de rupture clinique fréquent. Cette modélisation 3D a également fait l’objet d’une étude complémentaire permettant de justifier l’emploi des données géométriques présentes au sein des procédés CFAO modernes dans le cadre d’une optimisation mécanique de forme. Une méthode de rétroconception basées sur l’interpolation de surfaces B-Splines et utilisant les données scannées lors de l’opération médicale est finalement proposée afin d’intégrer un calcul mécanique « patient specific » dans la chaîne numérique des procédés CFAOThe rehabilitation of dental function following the fitting of prostheses obtained by cemented ceramic restorations is one of the major challenges of restorative dentistry. It is now well established that the ceramic/composite interface has an important significance for the longevity of the restoration and its observation using X-ray µ-CT enabled us to characterize some types of defects within the cement layer (air voids and debonding). The mechanical analysis of the restored tooth considering those defects exhibits their negative influence on the strength of the assembly. The influence of design parameters has also been studied considering a simplified 2D axisymmetric FE model in order to avoid the morphological diversity of real geometries. Results show that the design of the inner shape of the crown (editable within the CAD/CAM process) is mechanically relevant. A 3D finite element study extending to the periodontal ligament has then been realized in order to approach this problem in a more realistic perspective. Results show high stresses near from the cervical margin of the crown, coinciding with a common clinical failure mode. This 3D model was also used in a additional study allowing us to conclude that the geometrical data used in modern CAD/CAM processes are sufficient to develop a mechanical optimization of the restoration design. A reverse engineering method based on the interpolation of B-Spline surfaces on scanned data acquired during clinic procedures is therefore introduced in order to integrate a patient specific mechanical optimization within the digital chain of CAD/CAM processes
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Allègre, Guillaume. "Représentation géométrique des arrangements de droites du plan." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004631.
Full textAbstract:
Les arrangements de droites du plan sont étudiés en géométrie algorithmique pour leur simplicité géométrique couplée à leur grande richesse combinatoire, ou topologique. Notre contribution porte en partie sur la recherche de structures de données couplées à des algorithmes, efficaces à la fois pour la construction des arrangements et l'exploitation de l'information minimale les définissant. Mais l'apport principal de notre travail est l'étude de la représentation géo-métrique des arrangements, notamment par la définition d'une équivalence géométrique entre deux ensembles de droites du plan euclidien par isotopie, qui justifie théoriquement l'algorithme d'optimisation géométrique que nous proposons. Cet algorithme se base sur des critères de ``lisibilité'' de la représentation d'un arrangement, que nous proposons et justifions. Nous donnons également des résultats d'optimisation analytique pour les très petits nombres de droites.
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Chaigne, Benoït. "Méthodes hiérarchiques pour l'optimisation géométrique de structures rayonnantes." Nice, 2009. http://www.theses.fr/2009NICE4108.
Full textAbstract:
Une antenne à réflecteur est un dispositif encore largement utilisé pour la communication satellite. La durée de vie d’un tel dispositif est étroitement liée à la fatigue due à la consommation d’énergie pour émettre le signal. Un des enjeux de la conception optimale d’une antenne revient donc à produire des systèmes dont le rendement est le meilleur possible par rapport à une tâche donnée. La particularité d’une antenne à réflecteur se traduit par la présence de surfaces rayonnantes dont la géométrie constitue le paramètre principal pour assumer cette tâche. Sur la base de la simulation de la propagation d’une onde électromagnétique en espace libre et en régime harmonique, on est capable de développer des méthodes d’optimisation numérique de la forme de surfaces rayonnantes. On cherche à minimiser un critère qui traduit en terme mathématique la tâche à effectuer d’un point de vue énergétique. Cependant, les méthodes utilisées sont souvent soumises à des difficultés liées au fait que ces problèmes sont mal posés et numériquement raides. Le contrôle étant géométrique, on a examiné dans cette thèse les contributions potentielles de représentations hiérarchiques afin d’étendre les performances d’algorithmes classiques d’optimisation. Ces extensions empruntent leurs fondements aux méthodes multigrilles pour la résolution d’EDP. Un exemple théorique d’optimisation de forme permet d’asseoir les stratégies appliquées à l’optimisation d’antennes. Puis des expériences numériques d’optimisation montrent que les algorithmes de bases sont améliorés en terme de robustesse comme en terme de vitesse de convergenceA reflector antenna is a device that is widely use for satellite communications. The life length of such a device depends highly on the fatigue due to the energy consumption for the signal emission. Thus, one of the goals of the optimal design of an antenna is to improve the productivity of systems designed for a given task, for a fixed input power. A reflector antenna is characterizes by radiating surfaces whose geometry is the main parameter that can be controlled to fulfill the task. Based on the time-harmonic wave propagation simulation in free space, numerical procedures for the optimal design of the shape of radiating structures are examined. Namely, we aim at minimizing a criterion that represents the task in mathematical terms. In this framework, classical optimization methods are often submitted to challenging difficulties related to the fact that the problems are ill-posed because multimodal and numerically stiff. Since the control is the geometry of the reflectors, we have investigated in this thesis the potential enhancements of basic algorithms using hierarchical parametric representations. The theoretical foundations of the proposed algorithms rely to the Multigrid methods for solving PDE. A theoretical example for shape optimization is considered in, order to derive different multilevel strategies. These strategies are the applied to real-case problems for the optimal design of reflector antennas. Numerical experiences show that basic algorithms are effectively enhanced in terms of robustness and convergence rate
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Payan, Frédéric. "Optimisation du compromis débit/distorsion pour la compression géométrique de maillages surfaciques triangulaires." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011445.
Full textAbstract:
les travaux développés dans cette thèse portent sur l'optimisation du compromis débit-distorsion pour des maillages triangulaires quantifiés par un codeur géométrique. De nombreux travaux considèrent que la géométrie est la composante la plus importante d'un maillage polygonal. Les codeurs issus de ces travaux appelés codeurs géométriques, incluent une étape de remaillage et une transformée en ondelettes qui permet une analyse multirésolution efficace. L'objectif de nos travaux est de proposer un codeur géométrique incluant une allocation binaire qui optimise la qualité visuelle du maillage reconstruit en fonction du débit. Le but de l'allocation est de minimiser la distance surface-surface entre le maillage d'entrée et le maillage quantifié en fonction d'un débit de consigne. Cette distance qui traduit la différence géométrique entre deux maillages demande un lourd processus d'un point de vue calculatoire. Utiliser une approximation de cette mesure comme critère de distorsion est donc préférable si l'on souhaite une allocation rapide. Nous avons alors montré que sous certaines hypothèses cette mesure pouvait être estimée par une somme pondérée des erreurs de quantification des coefficients d'ondelettes. De plus, les particularités statistiques des coefficients d'ondelettesgéométriques permettent l'utilisation de modèles théoriques pour le
débit et la distorsion des sous-bandes de coefficients. Finalement,
nous proposons un codeur géométrique incluant une allocation rapide et performante qui optimise la quantification des coefficients pour que la qualité visuelle de l'objet reconstruit soit maximisée sous la contrainte d'un débit total fixé. Expérimentalement, l'algorithme
proposé donne de meilleurs résultats que toutes les méthodes de l'état de l'art.
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Tescari, Stefania. "Optimisation géométrique dérivée de l’approche constructale pour réacteurs thermochimiques sous rayonnement solaire concentré." Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP1009.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’optimisation de réacteurs thermochimiques fonctionnant sous rayonnement solaire concentré. Un modèle simplifié, dérivant de l’approche constructale, est développé, de façon à étudier l’influence de la géométrie (configuration, facteur de forme) sur les performances du réacteur, et définir ainsi sa forme optimale. Une étude de sensibilité permet d’analyser l’influence des paramètres opérationnels sur la forme optimale et sur l’efficacité maximale du réacteur. Ce modèle conduit à la définition de configurations innovantes de réacteurs thermochimiques, de haute efficacité : un réacteur multi-cavité et un réacteur cavité à volume de réactif (ou à puits de chaleur) variable. La validité du modèle simplifié est ensuite vérifiée, par comparaison avec les résultats d’une simulation numérique 2D. Enfin, la méthodologie est appliquée à la conception optimale d’un réacteur appliqué à la production de combustible solaireThis work aims to optimize thermochemical reactor driven by concentrated solar radiation. The definition of a simplified model, deriving from the constructal approach, allows to study the influence of the geometry and shape factor variation on the reactor performances and so to find the optima reactor shape. The influence of the operating parameters on the optimal geometry and on the maximal reactor efficiency is then studied. Starting from the simplified model, the limiting effects are pointed out, and new reactor configurations, at high performance, are proposed. The validity domain of the simplified model is defined by comparing the results with 2D numerical simulations. The model is then used to optimize a thermochemical reactor, applied to the production of solar fuels
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Gurtner, Gérald. "Géométrie, topologie et optimisation des réseaux et structures cellulaires." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077165.
Full textAbstract:
Bien que de natures différentes, certains réseaux - électriques, thermiques, hydrauliques, mécaniques -possèdent au premier ordre des analogies formelles très fortes, qui permettent le traitement unifié de l'étude de leurs propriétés émergentes - conductivités, modules élastiques. À l'aide d'un principe variationnel, nous avons ainsi dérivé des bornes absolues portant sur ces propriétés, ainsi qu'un ensemble de conditions nécessaires et suffisantes, purement géométriques, pour qu'un réseau quelconque atteigne la borne et soit optimal. Grâce à celles-ci, nous avons trouvé plusieurs nouvelles structures optimales, en deux comme en trois dimensions. Dans une deuxième partie, grâce à un code numérique qui nous a permis aussi de vérifier les résultats précédents, nous avons caractérisé la transition entre mode de flexion et mode de compression qui existait dans un certain type de réseaux, les matériaux fibreux. En relation avec les conditions précédentes, nous avons aussi calculé analytiquement certaines quantités statistiques microscopiques de ces assemblages, qui pourraient servir à la compréhension du phénomène. D'autre part, toujours grâce au programme, nous avons montré dans les réseaux mécaniques que la variation de la raideur aux jonctions amenait à plusieurs transitions, avec des lois de puissance. Enfin, dans une dernière partie, nous avons montré qu'en partant de réseaux proches de l'optimum, on pouvait calculer analytiquement leurs caractéristiques macroscopiques en fonction de l'écart au réseau optimal, et qu'une nouvelle grandeur moyenne basée sur les conditions d'optimalité de la première partie semblait être pertinente pour quantifier cet écartSome particular networks of very different essences - electrical, thermal, fluidic, mecanic - exhibit, in a first approximation, some strong mathematical analogies, allowing us to conduct a common analysis of their emergent properties - electrical, thermal or fluidic conductivity, and elastic moduli. With a variationnal approach, we established absolute bounds on these quantifies as well as a set of geometrical necessary and sufficient conditions (NSC) to reach them. These conditions lead to new optimal structures, both in two and three dimensions. Thanks to a numerical program, which allowed us to verify these predictions, we then characterized the bending/streching transition which appears in fibrous networks. With the help of the NSC, we computed analytically some statistic, microscopic features of these networks, which might be of importance in the future to understand this phenomenon, as our analyze suggests it. Moreover, we used the programm to investigate the problem of the junctions' energy and showed the presence of several transitions, described by power laws. Finally, we calculated the macroscopic characteristics of some networks close to the optimality, and introduced a new average quantity based on the NSC which seemed to be of importance to quantify this deviation from optimality
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Abril, Bucero Marta. "Matrices de moments, géométrie algébrique réelle et optimisation polynomiale." Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4118/document.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de calculer l'optimum d'un polynôme sur un ensemble semi-algébrique et les points où cet optimum est atteint. Pour atteindre cet objectif, nous combinons des méthodes de base de bord avec la hiérarchie de relaxation convexe de Lasserre afin de réduire la taille des matrices de moments dans les problèmes de programmation semi-définie positive (SDP). Afin de vérifier si le minimum est atteint, nous apportons un nouveau critère pour vérifier l'extension plate de Curto Fialkow utilisant des bases orthogonales. En combinant ces nouveaux résultats, nous fournissons un nouvel algorithme qui calcule l'optimum et les points minimiseurs. Nous décrivons plusieurs expérimentations et des applications dans différents domaines qui prouvent la performance de l'algorithme. Au niveau théorique nous prouvons aussi la convergence finie d'une hiérarchie SDP construite à partir d'un idéal de Karush-Kuhn-Tucker et ses conséquences dans des cas particuliers. Nous étudions aussi le cas particulier où les minimiseurs ne sont pas des points de KKT en utilisant la variété de Fritz-JohnThe objective of this thesis is to compute the optimum of a polynomial on a closed basic semialgebraic set and the points where this optimum is reached. To achieve this goal we combine border basis method with Lasserre's hierarchy in order to reduce the size of the moment matrices in the SemiDefinite Programming (SDP) problems. In order to verify if the minimum is reached we describe a new criterion to verify the flat extension condition using border basis. Combining these new results we provide a new algorithm which computes the optimum and the minimizers points. We show several experimentations and some applications in different domains which prove the perfomance of the algorithm. Theorethically we also prove the finite convergence of a SDP hierarchie contructed from a Karush-Kuhn-Tucker ideal and its consequences in particular cases. We also solve the particular case where the minimizers are not KKT points using Fritz-John Variety
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Jacquenot, Guillaume. "Méthode générique pour l'optimisation d'agencement géométrique et fonctionnel." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00468463.
Full textAbstract:
Dans de nombreux problèmes industriels, l'agencement des différents composants joue un rôle déterminant sur les performances du système à concevoir. Ces problèmes de placement ont fait l'objet de nombreux travaux dans la littérature ; toutefois les méthodes de résolution généralement proposées sont spécifiques et ne peuvent être appliquées à différents problèmes. Ce travail propose une méthode générique pour la résolution des problèmes de placement. La méthode présentée est une hybridation d'un algorithme évolutionnaire avec une méthode de séparation. L'algorithme évolutionnaire est un algorithme génétique multi-objectif chargé d'explorer efficacement l'espace de recherche et l'algorithme de séparation a pour objectif de faire respecter les contraintes de placement du problème. Si les contraintes de placement d'une solution proposée ne sont pas respectées, l'algorithme de séparation modifie la solution de manière à la rendre réalisable. La méthode de séparation a été développée pour des cas simples comme pour des cas compliqués en 2D et 3D et permet la gestion de contraintes particulières. Différents exemples 2D sont présentés avec plusieurs analyses permettant de comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la résolution des problèmes de placement. Les éléments de résolution des problèmes 3D de géométries complexes sont aussi présentés. Par rapport aux algorithmes ad-hoc de la littérature, notre méthode générique permet de résoudre une grande variété de problèmes avec des temps de calculs du même ordre de grandeur. Enfin, les différents avantages et possibilités de la méthode permettent de nombreux développements futurs.
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Foare, Marion. "Analyse d'images par des méthodes variationnelles et géométriques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAM043/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à la fois aux aspects théoriques et à la résolution numérique du problème de Mumford-Shah avec anisotropie pour la restauration et la segmentation d'image. Cette fonctionnelle possède en effet la particularité de reconstruire une image dégradée tout en extrayant l'ensemble des contours des régions d'intérêt au sein de l'image. Numériquement, on utilise l'approximation d'Ambrosio-Tortorelli pour approcher un minimiseur de la fonctionnelle de Mumford-Shah. Elle Gamma-converge vers cette dernière et permet elle aussi d'extraire les contours. Les implémentations avec des schémas aux différences finies ou aux éléments finis sont toutefois peu adaptées pour l'optimisation de la fonctionnelle d'Ambrosio-Tortorelli. On présente ainsi deux nouvelles formulations discrètes de la fonctionnelle d'Ambrosio-Tortorelli à l'aide des opérateurs et du formalisme du calcul discret. Ces approches sont utilisées pour la restauration d'images ainsi que pour le lissage du champ de normales et la détection de saillances des surfaces digitales de l'espace. Nous étudions aussi un second problème d'optimisation de forme similaire avec conditions aux bords de Robin. Nous démontrons dans un premier temps l'existence et la régularité partielle des solutions, et dans un second temps deux approximations par Gamma-convergence pour la résolution numérique du problème. L'analyse numérique montre une nouvelle fois les difficultés rencontrées pour la minimisation d'approximations par Gamma-convergenceIn this work, we study both theoretical and numerical aspects of an anisotropic Mumford-Shah problem for image restoration and segmentation. The Mumford-Shah functional allows to both reconstruct a degraded image and extract the contours of the region of interest. Numerically, we use the Amborsio-Tortorelli approximation to approach a minimizer of the Mumford-Shah functional. It Gamma-converges to the Mumford-Shah functional and allows also to extract the contours. However, the minimization of the Ambrosio-Tortorelli functional using standard discretization schemes such as finite differences or finite elements leads to difficulties. We thus present two new discrete formulations of the Ambrosio-Tortorelli functional using the framework of discrete calculus. We use these approaches for image restoration and for the reconstruction of normal vector field and feature extraction on digital data. We finally study another similar shape optimization problem with Robin boundary conditions. We first prove existence and partial regularity of solutions and then construct and demonstrate the Gamma-convergence of two approximations. Numerical analysis shows once again the difficulties dealing with Gamma-convergent approximations
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Carrère, Frédéric. "Optimisation de formes en aérodynamique hypersonique avec contraintes géométriques et furtivité électromagnétique." Bordeaux 1, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR10637.
Full textAbstract:
Les problemes abordes sont ceux poses par la determination de formes optimales dans le cadre des ecoulements euleriens supersoniques. Le but est de mettre en uvre des methodes numeriques d'optimisation fiables afin de determiner un profil axisymetrique pour lequel le cout aerodynamique est le plus faible. Pour repondre a des exigences industrielles, des contraintes non lineaires geometriques et de discretion radar ont ete prises en compte. Il a fallu dans un premier temps definir les differents parametres d'optimisation. La representation du profil par les poles d'une b-spline permet de definir l'espace des formes admissibles avec un nombre reduit de parametres. Plusieurs methodes d'optimisation ont ete mises en uvre, utilisant une analyse de sensibilite exacte permettant de definir une direction de deformation du profil. Celle-ci se calcule par l'introduction d'un etat adjoint qui permet d'obtenir le gradient du critere de facon analytique. Ce calcul est robuste et permet un gain considerable par rapport a une evaluation numerique. Le critere d'optimisation est un critere aerodynamique, comme la trainee par exemple, et est evalue grace a un code utilisant un schema tvd de marche en espace avec calcul du choc: l'etat du systeme prend en compte les valeurs des quantites physiques aux centres des mailles ainsi que leurs positions. La formulation du probleme electromagnetique est basee sur les approximations de l'optique physique ce qui permet d'obtenir une ecriture continue de la contrainte en fonction des parametres d'optimisation. Tous ces outils permettent d'apprehender l'optimisation aerodynamique sous contraintes et ouvrent la porte vers des applications tridimensionnelles
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Verneau, Guillaume. "Optimisation géométrique de MOSFETs de puissance en vue d'intégrer l'alimentation de l'étage de commande." Phd thesis, Grenoble INPG, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00385862.
Full textAbstract:
Les composants à grille isolée, omniprésents dans les structures de conversion d'énergie, sont soumis à des exigences de plus en plus poussées : performances électriques, intégrabilité, fiabilité... Nous avons modélisé le comportement électrique dynamique de MOSFETs de puissance à partir de leurs caractéristiques physiques et géométriques. Cette modélisation, validée par la réalisation de prototypes, permet un dimensionnement des besoins énergétiques du composant en commutation, autorisant ainsi l'étude de solutions permettant l'intégration de l'alimentation de l'étage de commande. Deux structures d'auto-alimentation, compatibles avec la filière technologique du composant principal, ont été développées. Enfin, des travaux d'optimisation, portant sur la géométrie du composant, montrent qu'il est possible de dimensionner ce dernier de manière à minimiser ses besoins énergétiques en commutation, perspective intéressante pour l'intégration.
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Olaru, Sorin. "Contribution à l'étude de la commande prédictive sous contraintes par approche géométrique." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112130.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de la commande prédictive sous contraintes par une approche géométrique. On s'intéresse à la géométrie des domaines faisables décrits par des ensembles de contraintes linéaires conduisant à des ensembles polyédraux. La dynamique du système à commander intervenant dans la structure des contraintes fait que les domaines faisables sont dépendants vis-à-vis des paramètres du contexte. Cette dépendance se traduit finalement dans la paramétrisation des problèmes d'optimisation qui doivent être résolus à chaque pas d'échantillonnage. La structure des domaines faisables pour la séquence optimale de commande est étudiée par l'intermédiaire du concept de polyèdre paramétré. Le mémoire propose les formulations explicites pour des optimisations quadratiques/linéaires multiparamétriques correspondant aux lois prédictives dans le cas nominal et robuste. L'originalité de l'approche, qui réside dans cette vision géométrique, permet des contributions dans l'analyse des phénomènes de redondance de l'ensemble de contraintes et ensuite dans le partitionnement de l'espace des paramètres en régions correspondant à des sous-ensembles non redondantss localement pouvant être ainsi utilisés lors de l'implémentation en ligne. Ceci peut être vu comme une liaison entre les méthodes exclusivement basées sur des optimisations en ligne et celles basées sur des formulations explicites. En ayant comme base le domaine faisable, des conditions nécessaires et suffisantes de faisabilité de la loi prédictive sont établies et leurs relations avec la stabilité du système bouclée est soulignée par l'intermédiaire de la théorie des ensembles invariantsThis thesis is a contribution to the study of the predictive control under constraints essentially using a geometrical approach. The feasible domain resulting from a set of linear constraints is represented by a polyhedron. But, since the dynamics of the system to be controlled intervenes in the structure of the constraints, it results a parameterization of the optimization problem to be solved on line. The structure of the feasible region can then be analyzed through the concept of parameterized polyhedron. This characterization of the feasible domain initially enables to establish necessary and sufficient feasibility conditions for the predictive law, the relationships with the stability of the closed loop system being highlighted using the invariant set theory. Analysing the position of the unconstrained optimum with respect to the polyhedral feasible domain can lead to a partitioning of the parameters space, allowing the construction of an explicit formulation of the predictive law as well in the nominal case as for multiparametric optimizations constructed with robustness improvement purposes. The originality of the approach, related to this geometrical point of view, allows, beside the construction of explicit laws, the analysis of the redundancy phenomenon. It proposes a partition of the parameters space in regions corresponding to subsets of constraints locally nonredundant. All these results lead to off-line design procedures for the predictive laws such that their effective implementation may use techniques spread from on-line optimization to fully explicit piecewise laws evaluated by look-up table positioning mechanisms
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Novytskyi, Dimitri. "Méthodes géométriques pour la mémoire et l'apprentissage." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00285602.
Full textAbstract:
Cette these est consacree aux methodes geometriques dans l'optimisation, l'apprentissage et les reseaux neuronaux. Dans beaucoup de problemes de l'apprentissage (supervises et non supervises), de la reconnaissance des formes, et du groupage, il y a un besoin de tenir en compte de la structure interne (intrinseque) de l'espace fondamental, qui n'est pas toujours euclidien. Pour les varietes Riemanniennes nous construisons des algorithmes pour la methode de Newton, les methodes de gradients conjugues, et certaines methodes non-lisses d'optimisation comme r-algorithme. A cette fin nous developpons des methodes pour le calcul des geodesiques dans les sous-varietes bases sur des equations de Hamilton et l'integration symplectique. Apres nous construisons un nouveau type avec de la memoire associative neuronale capable de l'apprentissage non supervise et du groupage (clustering). Son apprentissage est base sur moyennage generalise dans les varietes de Grassmann. Future extension de cette memoire implique les machines a noyaux et transformations de l'espace implicites. Aussi nous considerons des algorithmes geometriques pour le traitement des signaux et le filtrage adaptatif. Les methodes proposees sont testees avec des exemples standard et avec des problemes reels de reconnaissance des images et du traitement des signaux. L'application des reseaux neurologiques proposes est demontree pour un projet reel complet de la reconnaissance des images chimiques (nez electronique).
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Novytskyy, Dmytro. "Méthodes géométriques pour la mémoire et l'apprentissage." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30152.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée aux méthodes géométriques dans l'optimisation, l'apprentissage et les réseaux neuronaux. Dans beaucoup de problèmes de l'apprentissage (supervises et non supervises), de la reconnaissance des formes, et du groupage, il y a un besoin de tenir en compte de la structure interne (intrinsèque) de l'espace fondamental, qui n'est pas toujours euclidien. Pour les variétés Riemanniennes nous construisons des algorithmes pour la méthode de Newton, les méthodes de gradients conjugues, et certaines méthodes non-lisses d'optimisation comme r-algorithme. A cette fin nous développons des méthodes pour le calcul des géodésiques dans les sous-maîtres bases sur des équations de Hamilton et l'intégration symplectique. Apres nous construisons un nouveau type avec de la mémoire associative neuronale capable de l'apprentissage non supervise et du groupage (clustering). Son apprentissage est base sur moyennage généralise dans les variétés de Grassmann. Future extension de cette mémoire implique les machines a noyaux et transformations de l'espace implicites. Aussi nous considérons des algorithmes géométriques pour le traitement des signaux et le filtrage adaptatif. Les méthodes proposées sont testées avec des exemples standard et avec des problèmes réels de reconnaissance des images et du traitement des signaux. L'application des réseaux neurologiques proposes est démontrée pour un projet réel complet de la reconnaissance des images chimiques (nez électronique)This thesis is devoted to geometric methods in optimization, learning and neural networks. In many problems of (supervised and unsupervised) learning, pattern recognition, and clustering there is a need to take into account the internal (intrinsic) structure of the underlying space, which is not necessary Euclidean. For Riemannian manifolds we construct computational algorithms for Newton method, conjugate-gradient methods, and some non-smooth optimization methods like the r-algorithm. For this purpose we develop methods for geodesic calculation in submanifolds based on Hamilton equations and symplectic integration. Then we construct a new type of neural associative memory capable of unsupervised learning and clustering. Its learning is based on generalized averaging over Grassmann manifolds. Further extension of this memory involves implicit space transformation and kernel machines. Also we consider geometric algorithms for signal processing and adaptive filtering. Proposed methods are tested for academic examples as well as real-life problems of image recognition and signal processing. Application of proposed neural networks is demonstrated for a complete real-life project of chemical image recognition (electronic nose)
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Olaru, Sorin. "La commande des systèmes dynamiques sous contraintes Interaction optimisation-géométrie-commande." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00641658.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire d'Habilitation à Diriger les Recherches, seront présentées les recherches menées ces cinq dernières années sur des sujets liés à la commande sous contraintes, à la commande basée sur l'optimisation temps-réel et aux méthodes géométriques en Automatique. La première partie du mémoire d'écrit le parcours académique permettant de recadrer les résultats de recherche dans un parcours scientifique avec toutes ses dimensions la formation, l'enseignement, la recherche, le développement et la participation à la vie de la communauté. Dans la deuxième partie, nous retraçons le chemin de la commande optimale à la commande basée sur l'optimisation. Avec ce panorama historique nous montrerons que les recherches dans ce domaine ont toujours été partagées entre les travaux théoriques et les applications à visée industrielle. Ce panorama sera suivi d'une revue de méthodes géométriques utilisées en automatique, qui identifie une direction dans laquelle s'inscrit notre recherche. Nous insisterons sur les contributions dans le domaine avant d'établir un projet de recherche à court, moyen et long terme. La troisième partie contient une synthèse des travaux de recherche publiés récemment sur les sujets mentionnés précédemment afin d'offrir une image des directions explorées et des concepts clés qui ont guidé nos recherches dans les cinq dernières années. L'analyse des polyèdres paramétrés est présentée comme un problème de géométrie avec des implications multiples dans la commande prédictive sous contraintes dans le cas linéaire et hybride. Spécifiquement pour la commande prédictive des systèmes hybrides, des approches alternatives basées sur l'adaptation du modèle de prédiction en vue de l'exploitation des routines d'optimisation évoluées (algorithmes génétiques, etc.) ont été développées. Les outils géométriques sont utilisés aussi dans des problèmes plus éloignés de la commande prédictive comme le cas de la modélisation des systèmes affectés par un retard variable. Ici, les techni-ques géométriques permettent la description des modèles linéaires polytopiques qui peuvent être utilisés par la suite dans une procédure de synthèse de lois de commande robuste (et prédictive accessoirement). Finalement, dans un tout autre domaine, celui de la commande des systèmes multi-capteurs, on montre que les méthodes ensemblistes peuvent apporter des réponses pour les défis de détection et isolation des défauts. Quant à la commande prédictive, elle offre le cadre approprié pour la reconfiguration, l'autre aspect majeur de ce qu'on appelle communément " la conception d'un système de commande tolérant aux défauts ".
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Khoury, Ibrahim. "Optimisation de la géométrie de l'outillage pour les procédés de forgeage." Troyes, 2008. http://www.theses.fr/2008TROY0012.
Full textAbstract:
La simulation numérique permet de mettre au point une nouvelle gamme de forgeage en remplaçant les essais longs et coûteux faits par le forgeron par des simulations numériques. Le laboratoire LASMIS a développé des modèles de comportements avancés permettant de rendre compte de l’effet de l’endommagement dans le comportement élasto-visco-plastique du matériau. Dans l’objectif d’une optimisation des gammes d’obtention de composants forgés, cette thèse a pour objet l’identification les paramètres géométriques pertinents pour des pièces axisymétriques. L’étude se limite au cas des pièces sans préforme ou à la dernière opération de forgeage en utilisant un modèle de comportement du matériau de type « élasto-plastique endommageable ». Les fonctions et critères sont l’énergie de forgeage et le remplissage correct de la matrice de finition. Dans ce travail, une procédure consistant à tester le remplissage, puis à localiser l’endommagement dans la pièce forgée est proposé. Une procédure semi automatique, phase de transition pour aller jusqu'à une réelle optimisation du procédé de forgeage a été mise au point L’originalité de ce travail est l’étude de l’effet des paramètres géométriques ayant des significations technologiques sur l’énergie de forgeage et sur l’apparition et la localisation de l’endommagement dans la pièce forgéeIn the forging field, numerical simulation allows reducing the use of the experimental investigation and tests required in a real tryout process. In The LASMIS laboratory a finite element package has been developed to solve elasto-visco-plasticity problems with ductile damage in large deformation. In the optimisation of forming process, several research teams approached the optimization of performs. They don’t take into account the apparition of damage during the simulation of the forging process. The thesis objective is to identify the pertinent geometric parameters of axisymetric parts which allow the minimisation of the forging energy. The two major criteria’s are the correct filling and the absence of damage appearance. In this work, two automatic procedures are introduced to test the filling by comparing geometry of the rough forged and the machined one. Then a procedure has been set to localize if the damage occurs in zones that will be machined or in zones that are inside the machined forged part. Then, a semi automatic optimization method is described in order to study the effect of the geometric parameters on the forging energy with the constraint of maximal value of damage to be kept out of the final machined part. The originality of this work is the study of the effect of the geometrical parameters with technological significations on the forging energy and the appearance and the localization of the damage in the forged part
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Abid, Saïd. "Optimisation d'épaisseur de structures minces isotropes et composites en présence de non linéarités géométriques." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD793.
Full textAbstract:
Ce travail, réalisé en collaboration avec Renault S. A. , concerne l'optimisation d'épaisseur de structures minces isotropes ou composites, analysées en grands déplacements, grandes rotations et petites déformations élastiques. Il s'agit plus précisément d'étudier un problème de dimensionnement optimal de structures où les variables d'optimisation sont les épaisseurs de matière autour de la surface moyenne de la coque. La fonction objectif est définie à partir du critère de rupture de Hill exprimé en contraintes planes ; des limitations sont imposées sur la rigidité globale de la structure. L'analyse non linéaire géométrique est faite en utilisant la Formulation Lagrangienne Actualisée à chaque Itéraction (FLAI) et la méthode de Newton-Raphson pour résoudre le système d'équations non linéaires. Les structures sont discrétisées par des éléments finis de types facettes planes (un élément de poutre à deux noeuds et un élément de coques minces DKT18). La résolution numérique du problème d'optimisation est réalisée par une méthode de minimisation quadratique séquentielle et le calcul des sensibilités est fait par perturbation numérique des variables en utilisant une méthode accélérée d'analyse non linéaire. Les applications numériques concernent des lames de suspension modélisées par élément de poutre avec effet de cisaillement transversal inclus et des structures tridimensionnelles modélisées par éléments de coques minces.
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Tehar, Sabar. "Optimisation géométrique d'un four à arc électrique pour une productivité et une durée de vie maximales." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23668/23668.pdf.
Full text
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Iraqi, Mehdi. "Approches théoriques pour une optimisation géométrique des formes urbaines : vers un aménagement fractal de la ville." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCC027/document.
Full textAbstract:
Cette thèse vise à établir une réponse de structures urbaines optimisant les caractéristiques des préférences des habitants. Plus simplement écrit, nous cherchons à explorer quelle forme de ville tenc à répondre le plus favorablement aux aspirations de la population en suivant leurs préférences de consommation pour les aménités urbaines et vertes. En considérant un terrain d'étude théorique et en caractérisant la population par un modèle comportemental de type Cobb-Douglas, nous construisons le développement de la ville par étapes avec une arrivée successive des individus et explorons quelle réponse géométrique est la mieux adaptée. L'objectif final de la thèse est alors de montrer la possibilité d'élaborer une ville à géométrie fractale comme réponse aux demandes des personnes. Nous montrons qu'elle permet un équilibre entre accès aux deux aménités opposées, urbaines et vertes. Cette compensation des distances permet par suite d'offrir à chaque individu, à la fois un équilibre pour ses aménités et son budget, tout en satisfaisant aux exigences globales de la villeThis thesis aims to establish a urban structure that optimizes inhabitant's preferences. In other words, we want to find out which city shape answers the best the residents' aspirations, according to their consumption preferences for urban and green amenities. By considering a theoretical field of study and by characterizing the population by a Cobb-Douglas behavioral pattern, we will build step by step a city, assuming successive arrivais of new individuals, in order to find out which geometric shape gives the most suitable answer. The final goal of this thesis is there to suggest a city with a fractal shape as an appro- priate answer to the resident's expectations. We will show that this structure provides indeed both a balance between accesses to urban amenities and accesses to green amenities and a balance between amenities and budget, with an effective distance compensation that satisfies the overall exigencies of the city
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Dossal, Charles. "Estimation de fonctions géométriques et déconvolution." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00855128.
Full textAbstract:
Le travail présenté se divise en trois partie. Dans un premier temps, nous montrons que le formalisme de la sélection de modèles permet d'établir la vitesse de décroissance de l'erreur d'estimation d'un estimateur par seuillage dans une base orthogonale de bandlettes d'une image bruitée par un bruit additif gaussien pour un modèle d'images géométriquement régulières. Cette vitesse étant optimale à un facteur logarithmique près pour les fonctions de régularité C_alpha en dehors de courbes C_alpha. Dans un second temps, nous montrons qu'une approche similaire permet également d'atteindre un estimateur optimal pour l'inversion de l'opérateur de tomographie sur la même classe de fonctions. Dans une troisième partie nous analysons la déconvolution sparse spike 1D par minimisation l_1 et montrons qu'une distance minimum entre les spikes, dépendant du filtre assure la reconstruction exacte de la déconvolution par minimisation l_1
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Godineau, Kévin. "Optimisation du pilotage de chaînes opto-mécaniques pour l'exécution de trajectoires en fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN019.
Full textAbstract:
En fabrication additive métallique par fusion laser sur lit de poudre, la géométrie et les caractéristiques mécaniques des pièces produites sont générées au cours de la fabrication. Ces deux aspects sont grandement influencés par les trajectoires du spot laser et par la maîtrise de l'énergie apportée à la poudre localement. La commande numérique dont le rôle est de générer les consignes à envoyer aux actionneurs a donc un impact conséquent sur la qualité des pièces produites.Ces travaux proposent d'étudier l'impact des traitements effectués dans la commande numérique sur les trajectoires réalisées et sur l'énergie apportée à la matière. Dans la littérature, peu de travaux traitent de ces aspects en fabrication additive. C'est pourquoi une plateforme expérimentale est mise en œuvre et utilisée afin d'analyser et de mieux comprendre les opérations actuellement implémentées dans les commandes numériques industrielles.Un modèle mathématique représentatif de la géométrie de la machine est d'abord établi. Ce modèle permet de convertir les trajectoires du spot laser en consigne pour les actionneurs. Le modèle développé est utilisé afin d'améliorer l'étape de calibration des machines. Une fois le système calibré, les consignes envoyées aux actionneurs sont étudiées. Les différents traitements effectués dans la commande numérique industrielle sont analysés, des limitations sont mises en évidence et plusieurs propositions d'améliorations sont implémentées. Tous ces développements sont ensuite utilisés afin de maîtriser finement l'énergie apportée à la matière dans le cas de certaines trajectoires adaptées au procédé. Les développements scientifiques proposés dans ces travaux sont tous validés expérimentalement sur une machine de fabrication additive ou sur le banc d'essai développé. Les travaux effectués permettent d'envisager de nombreuses perspectives concernant l'amélioration des traitements réalisés dans la commande numérique en fabrication additiveIn metal additive manufacturing by laser powder bed fusion, the geometry and mechanical characteristics of the produced parts are generated during the manufacturing process. These two aspects are greatly influenced by the laser spot trajectories, and by the control of the energy provided to the powder locally. The numerical control system, whose purpose is to generate instructions to be sent to actuators, has therefore a significant impact on the quality of the parts produced.This work proposes to study the local impact of the operations carried out in the numerical control on both the trajectories executed and the energy provided to the material. In the literature, few studies have addressed these aspects in additive manufacturing. For this reason, an experimental platform is implemented and used to analyze and better understand the operations currently implemented in industrial numerical controls.First, a mathematical model representative of the machine geometry is established. This model converts the laser spot trajectories into instructions for actuators. The model developed is used to improve the calibration step of the machines. Once the system is calibrated, the instructions sent to the actuators are studied. The various processes carried out in the industrial numerical control are analysed, limitations are highlighted and several proposals for improvements are implemented. All these developments are then used to precisely control the energy supplied to the material in the case of certain trajectories adapted to the process. The scientific developments proposed in these works are all validated experimentally on an additive manufacturing machine or on the test bench developed. The work carried out makes it possible to envisage many perspectives concerning the improvement of the treatments carried out inside the numerical control in additive manufacturing
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Ghidossi, Rémy. "Membranes céramiques : optimisation de la géométrie par simulation numérique et application industrielle." Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX11015.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a pour objectif principal d'optimiser par simulation numérique le fonctionnement des membranes céramiques pour les rendre plus performantes et étendre l'intérêt pour ces membranes de nouvelle génération à de nouvelles applications industrielles potentielles. L'objectif de la première partie est d'augmenter la surface d'échange ou l'aire spécifique des modules membranaires. Le but de la seconde partie est d'optimiser le taux de cisaillement à la paroi pour permettre de limiter l'apparition du phénomène de polarisation de concentration et/ou de colmatage sous quelles que formes que ce soient. Les deux premières approches ayant pour but d'obtenir un débit de perméat très important, il était important de vérifier si la matrice poreuse pouvait évacuer un tel débit. Le dernier chapitre est consacré à l'utilisation de membranes de grande aire spécifique pour une application industrielle, à savoir le traitement des eaux de fond de cales par ultrafiltration
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Lanterne, Célestin. "Réparation et optimisation de maillages 3D pour l'impression 3D." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0454.
Full textAbstract:
Les imprimantes 3D utilisent des modèles 3D sous la forme de maillages pour définir la géométrie et l'apparence des objets à imprimer. Un maillage 3D doit posséder certaines propriétés topologiques pour que la géométrie qu'il représente soit imprimable, et la géométrie elle même doit respecter certaines conditions pour être imprimable. Ces propriétés et conditions peuvent varier selon la technologie d'impression 3D utilisée.De nombreux maillages 3D utilisés pour l'impression n'ont dans un premier temps pas été conçus pour cette application. La principale utilisation première de ces maillages est la visualisation, qui ne nécessite pas les mêmes propriétés topologiques et conditions géométriques. Le sujet de cette thèse est la réparation de ces maillages afin de les rendre imprimables.Une chaîne de réparation comprenant plusieurs étapes a été conçue dans ce but. Les conditions de non-variété sont réparées en réalisant une extraction de composantes connexes (surfaces). Les bords des surfaces sont détectés et classés en fonction de la meilleure réparation à appliquer sur chaque. Les bords des surfaces sont réparés suivant leurs classement soit par une méthode de remplissage soit par une méthode d'épaississement. La fragilité de la géométrie est détectée et contrôlée3D printers use 3D models in the form of meshes to define the geometry and the appearance of objects to be printed. A 3D mesh must have some topological properties so that the geometry it represents could be printable and the geometry itself must respect certain conditions to be printable. These properties and conditions may vary depending on the 3D printing technologies in use.Many 3D meshes used for printing were not initially designed for this purpose application. The main primary use of these meshes is visualization, which does not require the same topological properties and geometric conditions. The subject of this thesis is the repair of these meshes to make them printable.A repair chain including several steps was designed for this purpose. Non-manifold conditions are repaired by extracting related components (surfaces). The boundaries of surfaces are detected and classified according to the best repair to be applied on each. The boundaries of surfaces are repaired according to their classification either by a filling method or by an offset method. The weakness of the geometry is detected and controlled
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Rivière, Thomas. "Optimisation de graphes sous contrainte géométrique : création d'un réseau de routes aériennes pour un contrôle Sector-Less." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2006. http://oatao.univ-toulouse.fr/7432/1/riviere.pdf.
Full textAbstract:
Alors que le système de gestion du trafic aérien arrive à saturation, de nouveauxconcepts sont étudiés afin de trouver une alternative. Cette thèse s'applique à vérifier la validité d'un de ces nouveaux concepts, le concept Sector-Less qui envisage un contrôle des aéronefs par flux, c'est-à-dire depuis leur aéroport de départ jusqu'à leur aéroport d'arrivée, par opposition au contrôle actuel effectué par zone géographique. La validation est faite à travers la construction et la validation d'un réseau de routes aériennes adapté à ce concept. La définition de ce nouveau réseau est donnée uniquement en fonction des contraintes imposées par le concept Sector-Less, sans utiliser de base préexistante. Ce réseau initial de routes est optimisé par deux méta-heuristiques différentes, recuit simulé et algorithme génétique. Le processus d'optimisation vise à minimiser la longueur de la trajectoire pour chaque flux d'aéronefs. Il intègre en particulier des algorithmes dynamiques de calcul des plus courts chemins dans un graphe. Pour prendre en compte les capacités de navigation des aéronefs, deux techniques ont été utilisées pour intégrer au processus d'optimisation des contraintes géométriques. La première technique consiste à exprimer les contraintes géométriques directement à travers la structure du graphe et à utiliser les algorithmes classiques pour calculer les plus courts chemins. La seconde est basée sur un nouvel algorithme permettant, sans altérer le graphe, de calculer une approximation des plus courts chemins. Le réseau de routes ainsi construit est testé du point de vue gestion du trafic aérien en simulant, à l'aide d'un simulateur de trafic en temps discret, le trafic dans l'espace aérien européen sur une journée complète. L'évaluation estime en particulier la charge de travail des contrôleurs aériens. L'analyse des résultats montre que le concept Sector-Less, tel qu'il est actuellement proposé, ne peut pas ˆetre mis en oeuvre.
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Raulo, Jacky. "Optimisation des sections de pales d'hélice." Rouen, 1997. http://www.theses.fr/1997ROUES022.
Full textAbstract:
Le processus actuel de conception numérique d'une hélice marine permet d'obtenir des formes de pale possédant une répartition de chargement donné pour une condition particulière de fonctionnement de l'hélice. Toutefois, ce processus ne permet pas de considérer plusieurs conditions de fonctionnement à la fois. Malgré une distribution optimale de pression imposée dans les conditions de conception, l'hélice peut présenter des distributions de pression comportant des pics de dépression ou des irrégularités pour les conditions réelles de son fonctionnement, sillage amont non-axisymétrique). Les pressions peuvent alors fluctuer sur les pales et entraîner l'apparition de la cavitation provoquant la chute des performances de l'hélice, l'érosion et le bruit des pales. Afin d'étendre la gamme de fonctionnement de l'hélice sans risque de cavitation tout en lui conservant ses performances, une procédure numérique intégrée au processus de conception a été imaginée, mise en place et appliquée avec succès a plusieurs hélices. Cette procédure réalise l'optimisation, à chargement constant, des sections composant les pales en les adaptant afin qu'elles soient plus tolérantes aux variations d'écoulement, c'est-à-dire qu'elles présentent de meilleures distributions de pression le long des cordes dans les conditions réelles de fonctionnement.
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Catapano, Anita. "Stiffness and strength optimisation of the anisotropy distribution for laminated structures." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066062.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur le développement d’une nouvelle stratégie pour l’analyse et la conception optimale de structures anisotropes par rapport à la rigidité et à la résistance. Nous considérons des structures avec une géométrie donné et caractérisés par un champ de rigidité et de résistance anisotropes et variables. Le travail a été divisé en trois parties. Dans la première partie nous présentons les différents concepts et instruments utilisé pour développer la recherche. Dans la deuxième partie nous proposons une formulation invariante, à travers la méthode polaire, de différents critères de rupture polynomiaux pour matériaux orthotropes. Apres, nous considérons le problème de déterminer l’orientation optimale de plis orthotropes pour maximiser leur résistance. Dans la dernière partie nous abordons le problème de la conception optimale de structures stratifiés. Notre approche est inspiré par une stratégie à deux étapes déjà existent pour la seule maximisation de la rigidité. Avant tout nous avons défini un nouveau critère de rupture valide pour un stratifié modelé comme une plaque homogène équivalente et après, conscientes d’avoir deux fonctionnels à minimiser, l’énergie complémentaire et le failure index du critère développé, nous avons formalisé le problème à travers une minimisation séquentielle de deux fonctionnels. Dans la première étape de la stratégie nous avons développé trois algorithmes pour déterminer la distribution optimale des paramètres matériaux d’une structure donnée. Dans la deuxième étape nous avons résolu le problème de déterminer un empilement adapte à la distribution optimale des paramètres trouvé à l’étape précédenteIn this thesis we deal with the problem of determining the best distribution of the anisotropy for a laminated structure that has to be simultaneously the stiffest and the strongest one. The work has been divided into three main parts. In the first part we presented all the concepts and tools that we have used to develop the research. In the second part we have proposed a tensor invariant formulation, through the polar method, of different polynomial failure criteria for orthotropic sheets. Then, we considered the problem of determining the optimal material orientation to maximise strength by the minimisation of the failure index. The last part of the thesis is dedicated to the development of a new strategy to optimise simultaneously the stiffness and strength of a laminated structure. Our approach is inspired from an already existing hierarchical strategy for the only stiffness maximisation. First of all we defined a new laminate level failure criterion valid for an equivalent homogenised plate. Then, conscious of having two functional, the complementary energy and the laminate failure index, to be minimised at the same time, we proved that the first step of the strategy can be stated as two problems characterised by two functional that are sequentially minimised, preserving only the orthotropy direction. In the first step of the strategy we developed three different algorithms to determine the optimal distribution of material parameters for a given structure. Finally we dealt with the problem of determining the laminate stacking sequence satisfying the optimal distribution of material parameters issued from the first step of the hierarchical strategy
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Diolez, Gilles. "Maîtrise de la position géométrique des solides : vers de nouveaux outils plus efficaces." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002351.
Full textAbstract:
L'axe conducteur de ce travail réside dans la maîtrise du positionnement relatif de deux solides. Pour positionner il faut mesurer. Dans ce travail, nous proposons une analyse conceptuelle des moyens de mesure existants. Certains permettent d'évaluer la position en suivant plusieurs coordonnées simultanément. Ainsi il est possible de "globaliser" l'acquisition. A partir de ce type de mesure, nous proposons des méthodes de dépouillement pour identifier les paramètres du modèle d'erreur, ainsi qu'un calcul de l'incertitude associée. Nous avons développé un principe de mesure permettant l'acquisition simultanée des 6 paramètres de position d'un solide, basé sur l'exploitation d'instruments de mesure de longueurs implantés suivant une architecture parallèle. La conception des instruments de mesure de longueurs a été déclinée sur plusieurs réalisations correspondant à des conditions de mise en oeuvre différentes. Nous sommes parvenus à obtenir une précision de ±3 μm sur une course de 600 mm.
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Nguyen, Ngoc Tinh. "Étude et optimisation d'antennes lentilles intégrées mono- et multi-excitations en ondes millimétriques." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S084.
Full textAbstract:
Les antennes lentilles intégrées sont de plus en plus utilisées pour de nombreuses applications telles que les communications de proximité, les communications par satellites ou l’assistance à la conduite automobile grâce à leur faible coût, leur capacité à générer des faisceaux pincés à fort gain ou des faisceaux formés. En revanche, elles sont parfois volumineuses, notamment pour certaines applications embarquées (automobiles, spatiales). Pour répondre à de nouveaux besoins, il est par exemple nécessaire de réduire leur taille et de se doter de nouveaux outils de conception, notamment pour la conception de lentilles configurables. Les travaux effectués dans cette thèse s’inscrivent dans ce cadre. Tout d’abord, deux solutions de réduction de taille d’antennes lentilles ont été étudiées numériquement et validées expérimentalement : elles reposent soit sur l’introduction de cavités d’air au voisinage direct de la source primaire, soit sur l’utilisation de matériaux de permittivité élevée. La seconde partie du travail a été consacrée à enrichir un noyau d’analyse de type OG/OP déjà existant (Optique Géométrique / Optique Physique) pour les antennes lentilles à réseau focal (excitation multi-sources), et puis à l’interfacer avec un algorithme d’optimisation de type Algorithme Génétique (AG). Ce nouvel outil a ensuite été utilisé pour concevoir des antennes lentilles formées mono- ou multi-excitation. Diverses campagnes expérimentales ont été effectuées en bande Ka et en bande V pour valider les résultats numériquesIntegrated lens antennas (ILAs) have been widely used for many applications such as indoor and outdoor wireless communications. Such radiating structures suit very well for high-gain and shaped beam applications. Nevertheless, they are often bulky for embedded applications (automotive radars, space communications), and their radiation characteristics are generally fixed. The purpose of this PhD work was twofold: i) to propose new techniques for size reduction of integrated lens antennas, and ii) to implement and validate new analysis and optimisation tools, especially for the design of lenses fed by focal arrays. Two size reduction techniques have been studied numerically using the FDTD method and validated experimentally: they consist either in introducing air cavities around the primary feed, or in using high-permittivity materials. On the other hand, we have implemented new functionalities in our already-existing GO/PO analysis kernel (Geometrical Optics / Physical Optics) in order to improve the accuracy and reliability of the GO/PO modelling of focal array fed lenses. This new analysis tool has been also combined to Genetic Algorithms for optimisation purposes. Many numerical results obtained in Ka- and V-bands have been validated experimentally
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Gouri, Rabah. "Optimisation électrique et géométrique d'un électrofiltre à barrière diélectrique en configuration fil-tube carré. Application aux particules submicroniques." Thesis, Poitiers, 2012. http://www.theses.fr/2012POIT2279/document.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est l'étude de l'efficacité de collecte des particules submicroniques d'un électrofiltre deconfiguration fil-tube carré en utilisant une Décharge à Barrière Diélectrique (DBD). Les expériences sont faites avec desparticules de fumée d'encens ayant une taille moyenne d'environ 0,32 pm. La répartition en taille des particules à la sortie del'électrofiltre est mesurée grâce à un spectromètre d'aérosols à lumière blanche. L'efficacité de collecte est estimé pour diversestensions et fréquences appliquées (gammes : 4-30 kV, de 0,3 à 1000 Hz) à un débit d'air fixe.Le premier volet de l'analyse a consisté en une caractérisation électrique et granulomètrique de l'électrofiltre de configurationcarré dit de référence. Les résultats obtenus ont montré que le comportement électrique de l'électrofiltre de géométrie carré estsimilaire à celui de géométrie cylindrique. Aussi, l'utilisation de la DBD pour la précipitation donnait de très bons résultats enconfiguration fil-tube carré (plus de 99% d’efficacité). Le second volet de notre étude a été consacré à l'optimisation géométrique de l'électrofiltre de référence. Les résultats ont montré que le diamètre du fil, le nombre des faces collectrices ont une influence minime sur la précipitation. Tandis que, la section du tube et la largeur de la contre électrode et sa discrétisation ont une influence importante. L'analyse de l'effet de la présence d'une deuxième Barrière Diélectrique (BD) a montré qu'à la différence de la simple BD ou le mode de décharge est assez homogène, la décharge a un comportement filamentaire dans le cas de la double BD. Aussi, l'efficacité de collecte des particules pour les deux conThe objective of this work is the study of the collection efficiency of submicron particles with wire-to-square tubeElectroStatic Precipitator (ESP) using a Dielectric Barrier Discharge (DBD). The experiments are performed with incense smokeparticles having a mean size of about 0.32 μm. An aerosol spectrometer is employed for characterizing the size distribution ofthese particles at the outlet of the ESPs. The collection efficiency is estimated for various applied voltages and frequencies(ranges: 4–30 kV, 0.3–1000 Hz) at a fixed air flow rate.The first step of our study consisted of an electrical characterization of the reference precipitator and the evaluation of itscollection efficiency performances. The results have shown that electrical behavior of the wire-to-square tube configuration issimilar to the wire-to- cylinder configuration. Furthermore, it reveals that the square configuration charged with a DBD gives verygood results (more than 99% of efficiency). The second step of the study was devoted to the geometrical optimization of thesquare ESP. The obtained results have established that the wire diameter, the number of faces has a minimal effect on electrostatic precipitation. However, the tube section, the width of the ground electrode and its discretization have an important effect. Also, the analysis of the effect of the presence of a second Dielectric Barrier (DB) has shown that in the case of the single DB, the discharge mode is rather homogeneous. In contrast, the discharge has a filamentary behavior in the case of the double DB. Results show that the particle collection efficiency of both ESPs is higher at high applied voltages and within a certai
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Jartoux, Bruno. "On combinatorial approximation algorithms in geometry." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1078/document.
Full textAbstract:
L'analyse des techniques d'approximation est centrale en géométrie algorithmique, pour des raisons pratiques comme théoriques. Dans cette thèse nous traitons de l'échantillonnage des structures géométriques et des algorithmes d'approximation géométriques en optimisation combinatoire. La première partie est consacrée à la combinatoire des hypergraphes. Nous débutons par les problèmes de packing, dont des extensions d'un lemme de Haussler, particulièrement le lemme dit de Shallow packing, pour lequel nous donnons aussi un minorant optimal, conjecturé mais pas établi dans les travaux antérieurs. Puis nous appliquons ledit lemme, avec la méthode de partition polynomiale récemment introduite, à l'étude d'un analogue combinatoire des régions de Macbeath de la géométrie convexe : les M-réseaux, pour lesquels nous unifions les résultats d'existence et majorations existants, et donnons aussi quelques minorants. Nous illustrons leur relation aux epsilon-réseaux, structures incontournables en géométrie combinatoire et algorithmique, notamment en observant que les majorants de Chan et al. (SODA 2012) ou Varadarajan (STOC 2010) pour les epsilon-réseaux (uniformes) découlent directement de nos résultats sur les M-réseaux. La deuxième partie traite des techniques de recherche locale appliquées aux restrictions géométriques de problèmes classiques d'optimisation combinatoire. En dix ans, ces techniques ont produit les premiers schémas d'approximation en temps polynomial pour divers problèmes tels que celui de calculer un plus petit ensemble intersectant pour un ensemble de disques donnés en entrée parmi un ensemble de points donnés en entrée. En fait, il a été montré que pour de nombreux tels problèmes, la recherche locale de rayon Θ (1/epsilon²) donne une (1 + epsilon)-approximation en temps n^{O(1/epsilon²)}. Savoir si l'exposant de n pouvait être ramené à o (1/epsilon²) demeurait une question ouverte. Nous répondons par la négative : la garantie d'approximation de la recherche locale n'est améliorable pour aucun desdits problèmesThe analysis of approximation techniques is a key topic in computational geometry, both for practical and theoretical reasons. In this thesis we discuss sampling tools for geometric structures and geometric approximation algorithms in combinatorial optimization. Part I focuses on the combinatorics of geometric set systems. We start by discussing packing problems in set systems, including extensions of a lemma of Haussler, mainly the so-called shallow packing lemma. For said lemma we also give an optimal lower bound that had been conjectured but not established in previous work on the topic. Then we use this lemma, together with the recently introduced polynomial partitioning technique, to study a combinatorial analogue of the Macbeath regions from convex geometry: Mnets, for which we unify previous existence results and upper bounds, and also give some lower bounds. We highlight their connection with epsilon-nets, staples of computational and combinatorial geometry, for example by observing that the unweighted epsilon-net bound of Chan et al. (SODA 2012) or Varadarajan (STOC 2010) follows directly from our results on Mnets. Part II deals with local-search techniques applied to geometric restrictions of classical combinatorial optimization problems. Over the last ten years such techniques have produced the first polynomial-time approximation schemes for various problems, such as that of computing a minimum-sized hitting set for a collection of input disks from a set of input points. In fact, it was shown that for many of these problems, local search with radius Θ(1/epsilon²) gives a (1 + epsilon)-approximation with running time n^{O(1/epsilon²)}. However the question of whether the exponent of n could be decreased to o(1/epsilon²) was left open. We answer it in the negative: the approximation guarantee of local search cannot be improved for any of these problems. The key ingredient is a new lower bound on locally expanding planar graphs, which is then used to show the impossibility results
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Duan, Liuyun. "Modélisation géométrique de scènes urbaines par imagerie satellitaire." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4025.
Full textAbstract:
La modélisation automatique de villes à partir d’images satellites est l'un des principaux défis en lien avec la reconstruction urbaine. Son objectif est de représenter des villes en 3D de manière suffisamment compacte et précise. Elle trouve son application dans divers domaines, qui vont de la planification urbaine aux télécommunications, en passant par la gestion des catastrophes. L'imagerie satellite offre plusieurs avantages sur l'imagerie aérienne classique, tels qu'un faible coût d'acquisition, une couverture mondiale et une bonne fréquence de passage au-dessus des sites visités. Elle impose toutefois un certain nombre de contraintes techniques. Les méthodes existantes ne permettent que la synthèse de DSM (Digital Surface Models), dont la précision est parfois inégale. Cette dissertation décrit une méthode entièrement automatique pour la production de modèles 3D compacts, précis et répondant à une sémantique particulière, à partir de deux images satellites en stéréo. Cette méthode repose sur deux grands concepts. D'une part, la description géométrique des objets et leur assimilation à des catégories génériques sont effectuées simultanément, conférant ainsi une certaine robustesse face aux occlusions partielles ainsi qu'à la faible qualité des images. D'autre part, la méthode opère à une échelle géométrique très basse, ce qui permet la préservation de la forme des objets, avec finalement, une plus grande efficacité et un meilleur passage à l'échelle. Pour générer des régions élémentaires, un algorithme de partitionnement de l'image en polygones convexes est présentéAutomatic city modeling from satellite imagery is one of the biggest challenges in urban reconstruction. The ultimate goal is to produce compact and accurate 3D city models that benefit many application fields such as urban planning, telecommunications and disaster management. Compared with aerial acquisition, satellite imagery provides appealing advantages such as low acquisition cost, worldwide coverage and high collection frequency. However, satellite context also imposes a set of technical constraints as a lower pixel resolution and a wider that challenge 3D city reconstruction. In this PhD thesis, we present a set of methodological tools for generating compact, semantically-aware and geometrically accurate 3D city models from stereo pairs of satellite images. The proposed pipeline relies on two key ingredients. First, geometry and semantics are retrieved simultaneously providing robust handling of occlusion areas and low image quality. Second, it operates at the scale of geometric atomic regions which allows the shape of urban objects to be well preserved, with a gain in scalability and efficiency. Images are first decomposed into convex polygons that capture geometric details via Voronoi diagram. Semantic classes, elevations, and 3D geometric shapes are then retrieved in a joint classification and reconstruction process operating on polygons. Experimental results on various cities around the world show the robustness, scalability and efficiency of the proposed approach
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Briançon, Tanguy. "Problème de régularité en optimisation de formes." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10047.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur les problèmes de régularités en optimisation de forme. Précisément nous étudions la régularité d'un ouvert qui minimise l'énergie du problème de Dirichlet pour le Laplacien parmi tous les ouverts de mesure fixée inclus dans un grand ouvert (par exemple l'espace tout entier). La première étape consiste à regarder la régularité de la fonction d'état optimale: on montre que, là où elle garde un signe constant, elle est localement lipschitzienne. La deuxième étape consiste à étudier la régularité du bord de l'ouvert optimal. Si la fonction d'état est lipschitzienne, on montre que cet ouvert est à périmètre fini. On peut également montré que, là où le terme source est positif, le Laplacien de la fonction d'état est égal, sur le bord de l'ouvert optimal, à une constante multipliée par la mesure de Hausdorff du bord. On montre enfin que, loin du support du terme source, la frontière de l'ouvert optimal est, sauf sur un ensemble négligeable, une hypersurface.
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Boisson, Viviane. "Etude de la géométrie optimale des périphéries des jonctions Planar." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19019.
Full textAbstract:
Les composants de puissance sont de plus en plus realises avec la technologie planar en remplacement de la technologie mesa. Les jonctions p-n realisees avec la technologie planar presentant une courbure au niveau de la jonction metallurgique, des techniques ont ete elaborees pour ameliorer la tenue en tension tels que les anneaux de champ, les electrodes de champ, les zones implantees en surface. . . Ce travail a pour but d'identifier les principes physiques de fonctionnement des gardes en peripherie et d'optimiser leur geometrie. Nous avons realise un logiciel de simulation bidimensionnelle permettant d'optimiser les structures planar. Ce logiciel fait largement appel aux techniques graphiques qui lui conferent une grande souplesse pour la definition des structures a etudier. Un autre avantage est sa grande versatilite puisqu'il permet de simuler toute sorte de peripheries realisees en technologie planar. Nous avons caracterise le comportement des anneaux de champ en developpant des experimentations electriques et optiques. Puis, nous avons etudie l'influence des parametres physiques et geometriques de la structure pour l'optimisation des anneaux. Une methode analytique a ete developpee pour obtenir une premiere approche de la geometrie optimale. Des resultats experimentaux sur les electrodes de champ et les passivants semi-isolants ainsi qu'une etude prospective par simulation numerique sur les zones implantees en surface sont egalement presentes
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Briançon, Tanguy. "Problemes de régularité en optimisation de formes." Phd thesis, Université Rennes 1, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002013.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur les problèmes de régularités en optimisation de forme. Précisément nous étudions la régularité d'un ouvert qui minimise l'énergie du problème de Dirichlet pour le Laplacien parmi tous les ouverts de mesure fixée inclus dans un grand ouvert (par exemple l'espace tout entier). La première étape consiste à regarder la régularité de la fonction d'état optimale (la solution du problème de Dirichlet sur l'ouvert minimal): on montre que, là où elle garde un signe constant, elle est localement lipschitzienne (dans tout l'espace et pas seulement dans l'ouvert optimal). La deuxième étape consiste à étudier la régularité du bord de l'ouvert optimal. Si la fonction d'état est lipschitzienne, on montre que cet ouvert est à périmètre fini. On peut également montré que, là où le terme source est positif, le Laplacien de la fonction d'état est égal, sur le bord de l'ouvert optimal, à une constante multipliée par la mesure de Hausdorff du bord. Cette constante est un multiplicateur de Lagrange dans une équation d'Euler-Lagrange. De manière formelle, cela signifie que la dérivée normale de la fonction d'état est constante sur le bord. Ceci est bien le résultat attendu: si on suppose que l'ouvert optimal est régulier, on le retrouve facilement. On peut enfin déduire de cela que, loin du support du terme source, la frontière de l'ouvert optimal est, en dehors d'un ensemble négligeable, une hypersurface analytique.
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Chambrion, Thomas. "Méthodes géométriques pour la commande de systèmes mécaniques en dimension infinie." Habilitation à diriger des recherches, Université de Lorraine, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01011390.
Full textAbstract:
Ce travail résume mes résultats scientifiques obtenus depuis mon arrivée à l'IECL. Le thème général est l'utilisation de méthodes géométriques pour l'étude de systèmes mécaniques complexes (non linéaires, de dimension infinie). La première partie concerne la commande de systèmes quantiques fermés, décrits par une équation de Schrödinger bilinéaire. L'utilisation de méthodes de géométrie différentielle (de dimension finie) sur des approximations de Galerkin bien choisies ont permis d'obtenir les premiers résultats génériques de contrôlabilité approchée pour l'équation de Schrödinger bilinéaire. La deuxième partie traite de la locomotion d'un nageur isolé dans un fluide parfait en écoulement potentiel. Sous l'action de forces internes, le nageur peut modifier sa forme et agir sur le fluide qui par réaction agit sur le nageur et peut modifier sa vitesse. L'utilisation de résultats classiques de dimension finie a permis de montrer qu'un nageur générique pouvait suivre (position du centre de masse et orientation) une trajectoire arbitraire, avec une précision arbitraire, en restant arbitrairement proche d'une forme de référence donnée. La troisième partie traite de l'optimisation de la stratégie de conduite d'un véhicule, dans le but de minimiser sa consommation d'énergie.
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Bonnivard, Matthieu. "Influence des perturbations géométriques de domaines sur les solutions d'équations aux dérivées partielles." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00555121.
Full textAbstract:
Nous étudions l'influence des perturbations géométriques des parois d'un domaine sur les solutions d'équations aux dérivées partielles à valeurs vectorielles, à travers un effet géométrique appelé l'effet de rugosité. Cet effet consiste à transformer des conditions de non pénétration imposées sur une suite de parois oscillantes convergeant vers une paroi lisse, en une condition qualifiée de glissement dirigé avec friction, ou friction-driven, dont une formulation générale a été obtenue en 2009 par Bucur, Feireisl et Necasova. Nous caractérisons l'effet de rugosité produit par des parois périodiques ou cristallines à l'aide des mesures de Young et de mesures capacitaires permettant de comprendre l'effet des oscillations des vecteurs normaux. D'autre part, nous démontrons la stabilité de la trajectoire d'un solide déformable à faible nombre de Reynolds, par rapport aux déformations qu'on lui impose, et proposons un schéma numérique de résolution du modèle. C'est une première étape vers la compréhension d'un effet de rugosité dynamique produit par une famille continue de micro-déformations du bord. Enfin, nous considérons le problème de la traînée d'un solide immergé dans un fluide visqueux, avec des conditions friction-driven sur la paroi solide. Après avoir montré que le problème est bien posé, nous décrivons le problème de minimisation de la traînée en termes de micro-structure de la paroi associée à la condition friction-driven. À l'aide d'outils de gamma-convergence, nous montrons que ce problème de micro-optimisation de forme possède une solution. Nous validons ces résultats par des exemples numériques et mettons en oeuvre une méthode numérique d'optimisation.
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Bus, Norbert. "The use of geometric structures in graphics and optimization." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1117/document.
Full textAbstract:
Les données du monde réel ont manifestement une composante géométrique importante et suggère les patterns géométriques signifiants. Les méthodes qui utilisent la nature géométrique des données sont activement développés dans plusieurs domaines scientifiques, comme, par exemple, la géométrie algorithmique, la géométrie discrète, la synthèse d'images, la vision par ordinateur. Dans le travail présent, nous utilisons les structures géométriques afin de modéliser des algorithmes efficaces pour deux domaines, celui de synthèse d'images et de l'optimisation combinatoire. Dans la première partie il s'agit de la structure de données géométriques, appelé une décomposition bien-séparée, et son application pour un des problèmes les plus difficiles dans la synthèse d'images, un efficace rendu photo-réalistique. Une solution consiste à appliquer toute une famille de méthodes de many-lights qui fait une approximation d'illumination globale par calcule individuelle d'illumination avec un grand nombre de VPLs (virtual point light) répartis sur les surfaces. L'application individuelle de chacun VPL résulte dans un grand nombre des calculs. Une des stratégies de la réussite pour réduire les computations est de faire les clusteurs considérés qui sont consideré comme une seul émetteur. Nous utilisons la décomposition bien-séparée de points comme le fondement de la structure des données susceptible de procéder à un calcul préliminaire et de conserver d'une façon compacte un grand nombre des clusterisations individuels potentiels ce qui montre que la clusterisation des VPL plus correspondante peut être extraite de cette structure de données d'une manière efficace. Nous montrons qu'au lieu de regroupper les points et/ou VPL indépendemment il vaut mieux produire les clusteurs sur l'espace de produit du nombre des points à nuancer et un groupe de VPL à la base de l'illumination des paires induite. En plus, nous proposons une technique adaptive afin d'échantillonner pour réduire le nombre des demandes de vérifications de visibilité pour chaque clusteur de l'espace de produit. Notre méthode consiste à détenir chaque émetteur qui peut être rapproché par VPL, matériaux spéculaire et à performer les méthodes précédents réconnus les meilleurs jusqu'au présent. La deuxième partie est consacrée au développement de nouveaux algorithmes d'approximation pour un problème fondamental de NP complet dans la géométrie algorithmique, précisément le problème du hitting set, avec une précision pour le cas d'un groupe de points et d'un groupe de disques, nous souhaiterons calculer les plus petits nombre du points qui touche tous les disques. Il arrive que les algorithmes efficaces à détecter le hitting set repose sur une structure géométrique clée, appelée epsilon-net. Nous donnons un algorithme utilisant uniquement les triangulisations de Delaunay pour construire les epsilon-nets de taille 13.4/epsilon. Nous donnons une implémentation pratique de la technique à calculer les hitting sets dans le temps quasi-linéaire en utilisant des epsilon-nets de petites tailles. Nos résultats aboutissent à une approximation de 13.4 pour le problème de hitting set par un algorithme qui fonctionne même pour les grands ensembles de données. Pour les ensembles de taille plus petite, nous proposons une implémentation de la technique de recherche locale avec une approximation bornes supérieures, avec le résultat obtenu d'approximation de (8 + epsilon) dans le temps O(n^{2.34})Real-world data has a large geometric component, showing significant geometric patterns. How to use the geometric nature of data to design efficient methods has became a very important topic in several scientific fields, e.g., computational geometry, discrete geometry, computer graphics, computer vision. In this thesis we use geometric structures to design efficient algorithms for problems in two domains, computer graphics and combinatorial optimization. Part I focuses on a geometric data structure called well-separated pair decomposition and its usage for one of the most challenging problems in computer graphics, namely efficient photo-realistic rendering. One solution is the family of many-lights methods that approximate global illumination by individually computing illumination from a large number of virtual point lights (VPLs) placed on surfaces. Considering each VPL individually results in a vast number of calculations. One successful strategy the reduce computations is to group the VPLs into a small number of clusters that are treated as individual lights with respect to each point to be shaded. We use the well-separated pair decomposition of points as a basis for a data structure for pre-computing and compactly storing a set of view independent candidate VPL clusterings showing that a suitable clustering of the VPLs can be efficiently extracted from this data structure. We show that instead of clustering points and/or VPLs independently what is required is to cluster the product-space of the set of points to be shaded and the set of VPLs based on the induced pairwise illumination. Additionally we propose an adaptive sampling technique to reduce the number of visibility queries for each product-space cluster. Our method handles any light source that can be approximated with virtual point lights (VPLs), highly glossy materials and outperforms previous state-of-the-art methods. Part II focuses on developing new approximation algorithms for a fundamental NP-complete problem in computational geometry, namely the minimum hitting set problem with particular focus on the case where given a set of points and a set of disks, we wish to compute the minimum-sized subset of the points that hits all disks. It turns out that efficient algorithms for geometric hitting set rely on a key geometric structure, called epsilon-net. We give an algorithm that uses only Delaunay triangulations to construct epsilon-nets of size 13.4/epsilon and we provide a practical implementation of a technique to calculate hitting sets in near-linear time using small sized epsilon-nets. Our results yield a 13.4 approximation for the hitting set problem with an algorithm that runs efficiently even on large data sets. For smaller datasets, we present an implementation of the local search technique along with tight approximation bounds for its approximation factor, yielding an (8 + epsilon)-approximation algorithm with running time O(n^{2.34})
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Meyer, Serge. "Etude et faisabilité d'un filtre optique à cristaux liquides accordable en longueur d'onde : optimisation des paramètres opto géométriques." Université de Marne-la-Vallée, 2001. http://www.theses.fr/2001MARN0157.
Full text
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Chen, Qing Hua. "Optimisation des caractéristiques métallurgiques et géométriques des zones superficielles de pièces traitees par laser : modélisations et étude expérimentale." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0082.
Full textAbstract:
Dans le cadre d'actions visant à la maîtrise sur des alliages ferreux des caractéristiques des zones trempées superficiellement par traitement laser, l'objectif de la présente étude était de mettre au point une modélisation susceptible de prévoir des comportements et de choisir des paramètres opératoires. Pour cela il a d'abord été entrepris une analyse bibliographique très complète des différentes approches théoriques (essentiellement thermiques) et semi-phénoménologiques existantes. Trois grands types ont été dégagés : modèles essentiellement analytiques, modèles purement numériques et modèles semi-phénoménologiques et il en a été de la nécessité de mener parallèlement des modélisations correspondant à de ces trois pour atteindre notre objectif; en effet : 1. La confrontation des différents modèles, quand cela est possible, permet tout d'abord de vérifier leur bon fonctionnement ainsi que celui des logiciels associés. 2. Le modèle semi-phénoménologique est indispensable pour accéder aux grandeurs thermo-physiques devant être injectées dans les autres modèles. 3. Le modèle analytique permet de répondre à des situations simples rapidement. 4. Le modèle numérique utilisant la différences finies permet de traiter les situations complexes (faisceau transformé par un dispositif optique, traitement d'une arête de pièce, etc. . . ). ~ Toutes ces approches théoriques sont étayée par des études expérimentales prouvant leur bien fondé , études qui ont également mis en évidence l'intérêt d'un revêtement absorbant de type "céramique"[In order to control the characteristics of the transformation hardened zone induced by laser beams at the surface of ferrous alloys, the objective of the present study is to set up a modeling technique to predict the induced effects and to select the trial parameters. We have performed a very complete bibliographical analysis of the different approaches essentially thermal ones) and drawn out three types of models: analytical models, pure numerical models and semi-phenomenological models. We have concluded that it is necessary to conduct parallelly all the three types of models to reach our objectives. The reasons are the followings: 1. The comparison among the different models, if possible, allows to verify their effectiveness and that of relating softwares developed in the study. 2. The semi- phenomenological model is indispensable to obtain the important mean thermo-physical parameters which can be injected into other models. 3. The analytical models can be used in the simple situations and give a rapid response to certain problems. 4. The numerical models using finite differences method permit us to treat many complex situations (laser beams transformed by the optical devices treatment of· rides of pieces etc. . . ). All our theoretical approaches have been supported by the relating experiments proving their correctness and effectiveness. These experiments also reveal the interests of a "ceramic" absorbent material. ]
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Al-Khalidi, Khaldoun. "Reconstruction tomographique en géométrie conique par la technique du maximum de vraisemblance : optimisation et parallélisation." Besançon, 1996. http://www.theses.fr/1996BESA2009.
Full textAbstract:
Ce travail s'intègre dans le contexte de l'imagerie isotopique. Il concerne la mise en œuvre sur un réseau de transputers d'une méthode de reconstruction 3D de la distribution des coefficients d'atténuation, à partir de projections obtenues en géométrie conique. La connaissance de ces coefficients permettant l'amélioration de la correction de l'atténuation en tomographie d'émission monophotonique. Nous avons opté pour les méthodes de reconstruction statistiques basées sur le principe de Maximum de Vraisemblance. Afin de calculer l'estimateur de Maximum de Vraisemblance nous nous sommes basés sur l'algorithme d'Espérance et Maximisation (EM). En formulant ce dernier sous une forme gradient, nous avons proposé une méthode d'optimisation de type Maximisation Unidimensionnelle. Nous l'avons implantée sous le nom de l'algorithme EM-MU. Ensuite, nous nous sommes intéressés au caractère mal posé du problème de la reconstruction dans le cas de l'estimateur de Maximum de Vraisemblance. Nous avons proposé une technique de régularisation basée sur une approche bayésienne et nous l'avons implantée sous le nom de l'algorithme EM-MAP. Afin de valider nos travaux, nous avons mis en œuvre un simulateur de transport de photons en transmission, basé sur la méthode de Monte Carlo. Nous avons comparé les algorithmes EM-MU et EM-MAP avec deux algorithmes de reconstruction très connus (ART et Feldkamp). L'algorithme EM-MU a donné les meilleurs résultats sur le plan qualitatif et quantitatif, Ainsi nous avons choisi de la parallèliser. Nous avons proposé une méthode de parallèlisation basée sur la technique maitre-esclave avec une répartition de charges, et nous l'avons implanté sur un réseau constitué de trois transputers. La parallèlisation s'est avérée efficace ce qui montre l'intérêt d'une telle approche pour envisager l'utilisation de l'algorithme EM-MU en routine clinique.
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Renaud, Denis. "Caractérisation du propulseur PEGASES : diagnostics du filtre magnétique et du faisceau : optimisation de la géométrie." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2018/document.
Full textAbstract:
Le propulseur de PEGASES est un moteur ionique qui diffère des autres technologies. La particularité de ce propulseur est l’utilisation d’un gaz électronégatif, à savoir le SF₆. Un champ magnétique est utilisé pour piéger les électrons et augmenter la production des ions négatifs. Le plasma résiduel à faible densité d’électrons, dit plasma ion-ion, permet l’extraction et l’accélération des ions positifs et négatifs. Les ions recombinent par paire dans le faisceau et garantissent la neutralité dans le faisceau. L’extraction d’une quantité équivalente d’ions positifs et négatifs permet ainsi d’éviter l’emploi d’un neutraliseur. Afin d’étudier les propriétés du faisceau ionique, une sonde EXB est utilisée pour diagnostiquer les vitesses et les proportions des molécules formées puis accélérées. La sonde n’étant pas parfaite, une calibration permet de déterminer avec précision les différentes espèces présentes dans le plasma. La présence d’ions positifs et négatifs ont pu être démontré via des mesures par sonde EXB. La technique de photo-détachement par laser est employée afin d’étudier les ions de charge négative. Cette méthode permet d’obtenir la proportion d’ions négatifs par rapport aux électrons. L’électronégativité dans ce type de décharge est très importante. La technique a montré l’importance du filtre magnétique. Cependant, la configuration de celui-ci n’est pas optimale puisqu’une structure est créée par la dérive électronique. Un nouveau propulseur à géométrie circulaire a été conçu, construit et testé. Cette nouvelle architecture utilise une dérive électronique fermée circulaire grâce à des aimants permanents. Les expériences ont validé le concept et montre l’importance d’une géométrie en anneauThe PEGASES ion thruster differs from standard electric propulsion technologies through its use of electronegative gases, such as SF₆, as a propellant. Its operation relies on the trapping of electrons using a magnetic field and the creation of a plasma dominated by positive and negative ions. These ions are alternately accelerated to produce thrust, and later undergo a recombination to ensure beam neutrality. This thruster eliminates the need for an electron-producing neutralizer, which is a standard feature in other sources such as the Hall thruster. This thesis is divided into three parts. The first describes the development and implementation of a new EXB probe for the study of the ion beam properties, the identification of the beam chemical composition and the verification of the presence of negative and positive ion species. The second part concerns the design and application of a new laser photodetachment diagnostic for the measurement of the negative ion fraction. Lastly, a new ion-ion thruster with a circular geometry, known as AIPE, has been designed, constructed and successfully tested. This prototype eliminates the plasma asymmetry present in PEGASES and reveals the importance of the magnetic filter to source operation