Academic literature on the topic 'Réseaux spectraux'

The perovskite CH3NH3PbCl3 presents two low-temperature phase transitions [Formula: see text] The various phases are characterized by Raman scattering. We restrict ourselves to the low-frequency domain (10–250 cm–1), which includes the lattice vibrations, these being more sensitive to the symmetry variations and to the structural phase transitions. Studying the crystal dynamics and the spectral evolution requires a detailed assigment of the Raman spectrum. Consequently, we bring in a molecular model and carry out a theoretical calculation of the vibration frequencies of the perovskite sublattice PbCl3 using the semiempirical self-consistent field method. The model considers the interaction of a PbCl6 octahedron with its six octahedron neighbors. The vibrating cell is thus a 43-atom molecule. The calculated vibration frequencies agree well with the frequencies that have been assigned by a comparaison with the homologous compound CsPbCl3[Journal translation]

La détection des haies à partir d'images Pléiades est abordée dans cet article. Un système de détection en deux étapes estproposé. Il est basé sur l'utilisation conjointe de l'information spatiale et de l'information spectrale. Tout d'abord, leséléments ligneux sont détectés en utilisant l'information spectrale. Puis, l'orientation locale de chaque pixel est calculéeà l'aide de filtres directionnels. Les expériences menées sur une image multispectrale Pléiades acquise en septembre2013 montrent une bonne performance de l'approche proposée (> 90% de pixels bien classés) et permet d'envisager unedétection du réseau de haies sur de grandes étendues.

In the last few years, intensive research by several groups has shown that neural networks can be used to analyse spectral data for structural elucidation, and that their performance approaches that of an expert in the field. The construction of such networks, their training and evaluation, requires large structural and spectral databases and significant computational resources and time. However, once the network has been completed it can be used very effectively for practical applications on an ordinary desktop computer. In this article we describe the methodology for creating such a network for infrared and mass spectra, and present a program for use on a personal computer, either connected to a spectrometer or independently. The program accepts data in ASCII format, both for the network description and for the spectral information. This approach permits the use of neural networks in an analytical laboratory with limited computational resources. Keywords: neural networks, infrared spectroscopy, mass spectroscopy, structure determination.

Abstract Due to its universal significance, photography as a means of representation of reality becomes the ideal tool on the Facebook social network to speak about the war and by offering an image of the child in crisis. A kind of violence that claims to disavow violence in co-constructing of a new "values" and a new side of a digital humanism. This joint construction is achieved through the interaction of three basic elements, namely, the operator, the spectator and the spectrum. Résumé De part sa signifiance universelle, la photographie comme moyen de représentation de la réalité devient l’outil idéal sur le réseau social Facebook pour s’exprimer au sujet de la guerre et ce, en proposant une image de l’enfant en crise. Un genre de violence qui prétend dénier la violence en co-construisant de nouvelles « valeurs » et une nouvelle facette d’un humanisme numérique. Cette co-construction se réalise grâce à l’interaction entre trois éléments fondamentaux, à savoir, l’operator, le spectator et le spectrum.

In this study, three months of records (January–March 2010) that were acquired by a geodetic Global Navigation Satellite Systems (GNSS) station from the permanent network of RGP (Réseau GNSS Permanent), which was deployed by the French Geographic Institute (IGNF), located in Socoa, in the south of the Bay of Biscay, were used to determine the tide components and identify the signature of storms on the signal to noise ratio (SNR) during winter 2010. The Xynthia storm hit the French Atlantic coast on the 28th of February 2010, causing large floods and damages from the Gironde to the Loire estuaries. Blind separation of the tide components and of the storm signature was achieved while using both a singular spectrum analysis (SSA) and a continuous wavelet transform (CWT). A correlation of 0.98/0.97 and root mean square error (RMSE) of 0.21/0.28 m between the tide gauge records of Socoa and our estimates of the sea surface height (SSH) using the SSA and the CWT, respectively, were found. Correlations of 0.76 and 0.7 were also obtained between one of the modes from the SSA and atmospheric pressure from a meteorological station and a mode of the SSA. Particularly, a correlation reaches to 0.76 when using both the tide residual that is associated to surges and atmospheric pressure variation.

The objective of our work was to identify facilitators of optimal care, as well as potential barriers, for patients with rheumatoid arthritis (RA). The design was a focus group study. Individuals with established RA were identified through invitation letters sent using a random sample of the Quebec Arthritis Society mailing list. Patients were eligible for participation if they had a diagnosis of RA confirmed by a rheumatologist and if they had sought care within the McGill Réseau Universitaire Intégré de Santé network. We planned a series of focus group meetings (90 minutes each) to obtain sufficient data in terms of spectrum of ideas. In each moderator-led group, participants were asked to discuss five questions related to quality care. A co-moderator was available to document non-verbal communication, with audio-taping of all sessions and professional transcription for data analysis. Qualitative content analysis, based on grounded theory, was the chosen means of identifying recurring themes and categories. Two focus group sessions have been completed with two more scheduled. Preliminary findings indicate the importance of good communication between family physicians, specialists, and allied health care workers. Final coding of transcripts and computer-assisted content analysis is being completed. However it appears that focus group may be useful in studying optimal care for chronic diseases such as RA. Our preliminary findings emphasize the necessity of good communication among health care providers. Ultimately we hope to generate knowledge that can be transformed into better health for Canadians with arthritis and other chronic diseases.

In the frame of a technological research and innovation network in water and environment technologies (RITEAU, Réseau de Recherche et d'Innovation Technologique Eau et Environnement), our research group, in collaboration with industrial partners and other research institutions, has been in charge of the development of a suitable flowmeter: an ultrasonic device measuring simultaneously the water flow and the concentration of size classes of suspended particles. Working on the pulsed ultrasound principle, our multi-frequency device (1 to 14 MHz) allows flow velocity and water height measurement and estimation of suspended solids concentration. Velocity measurements rely on the coherent Doppler principle. A self developed frequency estimator, so called Spectral Identification method, was used and compared to the classical Pulse-Pair method. Several measurements campaigns on one wastewater collector of the French city of Strasbourg gave very satisfactory results and showed smaller standard deviation values for the Doppler frequency extracted by the Spectral Identification method. A specific algorithm was also developed for the water height measurements. It relies on the water surface acoustic impedance rupture and its peak localisation and behaviour in the collected backscattering data. This algorithm was positively tested on long time measurements on the same wastewater collector. A large part of the article is devoted to the measurements of the suspended solids concentrations. Our data analysis consists in the adaptation of the well described acoustic behaviour of sand to the behaviour of wastewater particles. Both acoustic attenuation and acoustic backscattering data over multiple frequencies are analyzed for the extrapolation of size classes and respective concentrations. Under dry weather conditions, the massic backscattering coefficient and the overall size distribution showed similar evolution whatever the measurement site was and were suggesting a global wastewater particles behaviour. By comparison to sampling data, our data analysis lead to the characterization of two particle groups: the ones occurring during rain events and the ones typical of wastewater under dry weather conditions. Even with already encouraging results on the several weeks of data recorded on several wastewater collectors, the validation of our data inversion method is still under progress.

Defined as ‘a domain characterized by the use of electronics and the electromagnetic spectrum to store, modify, and exchange data via networked systems and associated physical infrastructures’ cyberspace is created by people for the people. However, this is not always the case. Cyber operations conducted by states may amount to the use of force. The opinions, though, regarding the threshold that must be reached differ, and there are diverse theories on when a cyber operation constitutes the use of force. Furthermore, there are cases of operations that despite not reaching the threshold of use, fall under the definition of threat of force, under Article 2(4) of the UN Charter. Finally, cyber operations that fail to reach the threshold may still be contrary to international law, constituting a prohibited intervention in the internal affairs of another state. Le cyberespace, défini comme « un domaine caractérisé par l’usage de l’électronique et du spectre électromagnétique pour stocker, modifier et échanger des données via des systèmes en réseaux et les structures physiques qui y sont attachées », est créé par des gens et pour les gens. Ce n’est pourtant pas toujours le cas. Des cyberopérations menées par des États peuvent représenter un emploi de la force. Mais les avis divergent quant au seuil devant être atteint, et les théories pour déterminer quand une cyberopération constitue un emploi de la force sont diverses. En outre, il existe des cas d’opérations qui n’atteignent pas ce seuil, mais qui relèvent pourtant de la définition de menace de la force, au sens de l’article 2(4) de la Charte des Nations unies. Enfin, des cyberopérations n’atteignant pas ce seuil peuvent néanmoins être contraires au droit international, en ce qu’elles constituent une intervention interdite dans les affaires intérieures d’un autre État. Omschreven als ‘een domein dat wordt gekenmerkt door het gebruik van elektronica en het elektromagnetische spectrum om gegevens op te slaan, te wijzigen en uit te wisselen via netwerksystemen en bijbehorende fysieke infrastructuren’ komt cyberspace tot stand door en voor mensen. Dat is echter niet altijd het geval. Cyberoperaties geleid door staten kunnen neerkomen op het gebruik van geweld. Over de drempel die bereikt moet worden lopen de meningen echter uiteen, en er zijn verschillende theorieën om te bepalen wanneer bij een cyberoperatie sprake is van gebruik van geweld. Verder zijn er gevallen van operaties die, ook al wordt de drempel van geweldgebruik niet bereikt, onder de definitie van bedreiging met geweld vallen, zoals bedoeld in artikel 2, lid 4, van het VN-Handvest. Ten slotte kunnen cyberoperaties die de drempel niet bereiken, nog steeds in strijd zijn met het internationaal recht en gelijkstaan aan een verboden interventie in de interne aangelegenheden van een andere staat. Definido como ‘un dominio caracterizado por el uso de la electrónica y el espectro electromagnético para almacenar, modificar e intercambiar datos a través de sistemas en red e infraestructuras físicas asociadas’, el ciberespacio es creado por personas para las personas. Sin embargo, no siempre ocurre así. Las operaciones cibernéticas realizadas por los Estados pueden equivaler al uso de la fuerza. No obstante, las opiniones sobre el umbral que se debe alcanzar difieren, existiendo diversas teorías sobre cuándo una ciber-operación constituye uso de la fuerza. Además, existen casos de operaciones que, a pesar de no alcanzar el umbral de uso propiamente dicho, entran sin embargo dentro de la definición de amenaza de uso de la fuerza, según el artículo 2 (4) de la Carta de la ONU. Finalmente, las operaciones cibernéticas que no alcanzan dicho umbral pueden, no obstante, seguir siendo contrarias al Derecho Internacional, constituyendo una intervención prohibida en los asuntos internos de otro Estado. Definito come ‘un dominio caratterizzato dall'uso dell'elettronica e dello spettro elettromagnetico per memorizzare, modificare e scambiare dati tramite sistemi in rete e infrastrutture fisiche associate’ il cyberspazio è creato dalle persone per le persone. Tuttavia, non è sempre così. Le operazioni cyber condotte dagli Stati possono equivalere all'uso della forza. Le opinioni, tuttavia, per quanto riguarda la soglia che deve essere oltrepassata sono diverse e ci sono differenti teorie su quando un'operazione cyber costituisca uso della forza. Inoltre, ci sono casi di operazioni che, pur non raggiungendo la soglia di utilizzo, rientrano nella definizione di minaccia all’uso della forza, ai sensi dell'articolo 2, paragrafo 4, della Carta delle Nazioni Unite. Infine, le operazioni cibernetiche che non raggiungono la soglia possono tuttavia essere contrarie al diritto internazionale, costituendo un intervento vietato negli affari interni di un altro Stato. Der Cyberspace, der definiert wird als ‘ein Bereich, gekennzeichnet durch den Gebrauch der Elektronik und des elektromagnetischen Spektrums, um Daten über vernetzte Systeme und dazugehörige physische Infrastrukturen zu speichern, zu ändern und auszutauschen’, wird von Menschen für Menschen geschaffen. Dies ist allerdings nicht immer der Fall. Cyberoperationen, die von Staaten durchgeführt werden, können der Anwendung von Gewalt gleichkommen. Allerdings gehen die Meinungen über die zu erreichende Schwelle auseinander, und es gibt verschiedene Theorien zur Frage, wann eine Cyberoperation die Anwendung von Gewalt ausmacht. Außerdem gibt es Fälle von Operationen, die als Androhung von Gewalt im Sinne von Artikel Volume 2 (Issue 4) der Charta der Vereinten Nationen bezeichnet werden können, und dies obwohl die Schwelle der Gewaltanwendung nicht erreicht wird. Schließlich können Cyberoperationen, die die Schwelle nicht erreichen, trotzdem gegen das Völkerrecht verstoßen, und somit ein verbotenes Eingreifen in die inneren Angelegenheiten eines anderen Staates darstellen.

Dans cette thèse, nous avons pour objectif d'étudier les espaces de modules des G-systèmes locaux sur une surface ciliée S pour divers groupes de Lie G. Nous généralisons une construction de Gaiotto-Moore-Neitzke appelée « abélianisation », permettant que cette procédure soit réalisée de manière « partielle ». Le résultat de cette procédure généralisée nous permet de décrire la topologie de sous-espaces ouverts denses à dans l'espace de modules des GL_2n-systèmes locaux, et en collaboration avec Eugen Rogozinnikov, nousavons étendu davantage la procédure d'abélianisation aux systèmes locaux symplectiques, nous permettant de décrire la topologie des sous-espaces ouverts denses à l'intérieur de l'espace de modules des systèmes locaux symplectiques. En particulier, nous décrivons la topologie de l'ensemble des représentations maximales d'un groupe de surface percée dans un groupe symplectique Sp(A, s) sur une algèbre symétrique (A, s).Étant donné les liens étroits entre la construction originale de Gaiotto-Moore-Neitzke et les coordonnées de cluster de Fock-Goncharov, un autre avantage de la construction d'abélianisation généralisée est qu'elle nous aide à définir et étudier une généralisation non-commutative des coordonnées A de Fock-Goncharov. Lorsque G = GL_2n(R), nous montrons que ces coordonnées A non commutatives définissent une représentation de l'algèbre non commutative A_S introduite par Berenstein-Retakh. Ces coordonnées A non commutatives se restreignent également à des coordonnées non commutatives sur l'espace des représentations symplectiques avec un encadrement lagrangien
In this thesis, we aim to study moduli spaces of G-local systems over a ciliated surface S for various Lie groups G. We generalize a construction of Gaiotto-Moore-Neitzke called abelianization, allowing this procedure to be conducted ''partially''. The result of this generalized procedure allow us to describe the topology of open dense subspaces inside the moduli space of GL_2n-local systems, and together with Eugen Rogozinnikov we extended further the abelianization procedure to symplectic local systems, allowing us to describe the topology of open dense subspaces inside the moduli space of symplectic local systems. In particular, we describe the topology of the set of maximal representations of a punctured surface group into a symplectic group Sp(A,s) over a symmetric algebra (A,s). Given the strong relations between the original construction by Gaiotto-Moore-Neitzke andFock-Goncharov cluster coordinates, another benefit of the generalized abelianization construction is that it help us define and study a non-commutative generalization of Fock-Goncharov A-coordinates. When G = GL_2n(R), we show that these non-commutative A-coordinates define a representation of the non-commutative algebra A_S introduced by Berenstein-Retakh. These non-commutative A-coordinates also restrict to non-commutative coordinates on the space of symplectic representations with lagrangian framing

Etude des "modes acoustiques replies" propagatifs et des modes optiques confines, coexistant dans ces structures. Mesure des fréquences et des intensités des raies associées aux modes replies comme fonction de la période, de la supermaille et de la longueur d'onde incidente; description quantitative en termes des modulations des propriétés acoustiques et photoélastiques. Démonstration du caractère essentiellement confine des modes optiques dont les fréquences, quantifiées, sont décrites par un modèle de chaine linéaire alternée; effets de l'épaisseur des couches et des conditions d'interface; étude de ce dernier aspect sur une série d'échantillons de raideur d'interface variée.

Pour produire des images couleurs nous devons obtenir l'information relative aux trois couleurs primaires (généralement Rouge, Vert et Bleu) à chaque pixels de l'image. Pour capturer cette information la plupart des caméras numériques utilisent une matrice de filtres couleurs (CFA – Color Filter Array en anglais), c'est-à-dire qu'une mosaïque de couleurs recouvre le capteur de manière à ce qu'une seule couleur soit mesurée à chaque position dans l'image.Cette méthode de mesure est similaire à celle du système visuel humain (HVS – Human Visual System en anglais) pour lequel les cônes LMS (sensibles aux longues L, moyenne M et courte S (short en anglais)) forment également une mosaïque à la surface de la rétine. Pour le système visuel, l'arrangement est aléatoire et change entre les individus alors que pour les caméras nous utilisons des arrangements réguliers. Dans les caméras, on doit interpoler les couleurs manquantes pour retrouver une image couleur totalement résolue, méthode appelée démosaïçage. A cause de l'arrangement régulier ou périodique des filtres couleurs, l'image démosaïçée peut faire apparaître des fausses couleurs ou des artefacts. Dans la littérature, les algorithmes de démosaïçage adressent principalement les mosaïques régulières.Dans cette thèse, nous proposons un algorithme de démosaïçage par apprentissage statistique, qui peut être utilisé avec n’importe quelle mosaïque régulière ou aléatoire. De plus, nous optimisons l’arrangement des couleurs dans la mosaïque et proposons des mosaïques qui, avec notre méthode, offrent des performances supérieures aux meilleures méthodes appliquées aux mosaïques régulières. Les images démosaïçées à partir de ces mosaïques ne présentent pas de fausses couleurs ou artefacts.Nous avons étendu l’algorithme pour qu’il ne soit pas limité à trois couleurs mais puisse être utilisé pour un arrangement aléatoire d’un nombre quelconque de filtres spectraux. Avoir plus de trois couleurs permet non seulement de mieux représenter les images mais aussi de mesurer des signatures spectrales de la scène. Ces mosaïques sont appelées matrice de filtres spectraux (SFA – Spectral Filter Array en anglais). Les technologies récentes nous offrent une grande flexibilité pour définir les filtres spectraux et par démosaïçage nous pouvons obtenir des couleurs plus justes et une estimation de la radiance spectrale de la scène. Le substrat silicium dans lequel les photodiodes du capteur sont réalisées est sensible aux radiations proche infra-rouge et donc des filtres visibles et proche infra-rouge peuvent-être combinés dans la même mosaïque. Cette combinaison est particulièrement utile pour le nouveau challenge des caméras numérique d’obtenir des images couleurs en vision de nuit à basse lumière.Nous démontrons l'application de notre algorithme pour plusieurs exemples de cameras récentes équipées d'une matrice de filtres spectraux. Nous montrons que notre méthode est plus performante que les algorithmes actuels en terme de qualité d'image et de vitesse de calcul. Nous proposons également d'optimiser les transmissions des filtres et leur arrangement pour améliorer les résultats selon des métriques ou applications choisies.La méthode, basée sur la minimisation de l'erreur quadratique moyenne est linéaire et par conséquent rapide et applicable en temps réel. Finalement, pour défier la nature linéaire de notre algorithme, nous proposons un deuxième algorithme de démosaïçage par réseaux de neurones qui à des performances légèrement meilleures mais pour un coût de calcul supérieur
To produce color images we need information of three primary colors (notably Red, Green and Blue) at each pixel point. To capture this information most digital cameras utilize a Color Filter Array (CFA), i.e. a mosaic arrangement of these colors is overlaid on the sensor such that only one color is sampled at one pixel.This arrangement is similar to the Human Visual System (HVS) wherein a mosaic of LMS cones (for sensitivity to Long, Medium and Short wavelength) forms the surface of the retina. For HVS, the arrangement is random and differs between individuals, whereas for cameras we use a regular arrangement of color filters. For digital cameras one needs to interpolate the missing colors to recover the full color image and this process is known as demosaicing. Due to regular or periodic arrangement of color filters the output demosaiced image is susceptible to false colors and artifacts. In literature, the demosaicing algorithms proposed so far cater mainly to regular CFAs.In this thesis, we propose an algorithm for demosaicing which can be used to demosaic any random or regular CFA by learning statistics of an image database. Further, we optimize and propose CFAs such that they outperform even the state of art algorithms on regular CFAs. At the same time the demosaiced images from proposed CFAs are free from false colors and artifacts.We extend our algorithm such that it is not limited to only three colors but can be used for any random arrangement of any number of spectral filters. Having more than three colors allows us to not only record an image but to record a spectral signature of the scene. These mosaics are known as Spectral Filter Arrays (SFAs). Recent technological advances give us greater flexibility in designing the spectral filters and by demosaicing them we can get more accurate colors and also do estimation of spectral radiance of the scene. We know that silicon is inherently sensitive to Near-Infrared radiation and therefore both Visible and NIR filters can be combined on the same mosaic. This is useful for low light night vision cameras which is a new challenge in digital imaging.We demonstrate the applicability of our algorithm on several state of the art cameras using these novel SFAs. In this thesis, we demonstrate that our method outperforms the state of art algorithms in image quality and computational efficiency. We propose a method to optimize filters and their arrangement such that it gives best results depending on metrics and application chosen.The method based on minimization of mean square error is linear in nature and therefore very fast and suitable for real time applications. Finally to challenge the linear nature of LMMSE we propose a demosaicing algorithm using Neural Networks training on a small database of images which is slightly better than the linear demosaicing however, it is computationally more expensive

Dans cette thèse les théories spectrale et de la diffusion sur des graphes périodiques sont investigué. Le chapitre 1 présente des résultats de préservation de la nature fine du spectre pour des opérateurs de Schrödinger perturbés dans le cadre de cristaux topologiques perturbés. Le chapitre 2 étend ses résultats à des opérateurs du première ordre connu sous le nom de opérateurs de Gauss-Bonnet discrets. Finalement, le chapitre 3 présente des résultats de continuité de composantes spectrales pour des familles de opérateurs de Schrödinger magnétiques sur Z^d
In this thesis we investigate the spectral and scattering theories for crystal lattices. In chapter one we present results concerning the preservation of the nature of the spectrum for perturbed Schrödinger operators acting con perturbed topological crystals. In Chapter 2 we extend this results to some first order operators knowns as discrete Gauss-Bonnet operators. Finally, in chapter 3 we give some results dealing with the continuity of the spectrum for a family of magnetic Schrödinger operators acting on Z^d

Depuis plusieurs années, l’aéronautique est confrontée à une mutation majeure due à l’émergence des matériaux composites. Ce changement, justifié par les excellentes propriétés mécaniques des matériaux composites et un gain de masse important, implique une révision complète des réseaux de retour de courant. Pour faciliter cette révision, la thèse propose de lier au travers de l’analyse spectrale des graphes les performances des réseaux électriques avec leur topologie. Deux objectifs couplés sont étudiés : un dimensionnement topologique visant un bon compromis masse/robustesse et une stratégie de surveillance de ces réseaux
The principles of the electrical system design in future aircrafts have to be reconsidered due to the emergence of new composite materials. The use of these materials for the aircraft structure has indeed implied a complete revision of on-board current return path networks. To facilitate this revision, it is proposed to link through the spectral graph analysis the performances of electrical networks with their topology. The aim of this thesis is to give topological drivers that could help the aeronautical engineers during the design process and then to propose a monitoring methodology

L'objectif de ce travail est la réalisation d'un filtre spectral à fort facteur de qualité (20000), indépendant de la polarisation et accordable en longueur d'onde. Un tel composant répondrait à de nombreux besoins, notamment en imagerie spectroscopique. Pour le réaliser, les réseaux résonnants semblent tout indiqués. En effet, la position du pic de résonance est naturellement accordable en fonction de l'angle d'incidence, et des facteurs de qualité de 10000 sont classiquement atteints. Cependant, en général, la réponse des réseaux résonnants dépend de la polarisation ce qui les limite à des applications où la polarisation est connue. Pour résoudre ce problème, nous adoptons une approche originale mise en œuvre dans une structure innovante comportant deux réseaux 1D croisés. Nous donnons alors un exemple de filtre en réflexion indépendant de la polarisation, accordable sur 100 nm à raison de 8. 5 nm/°, avec un facteur de qualité de 13000. Pour un fonctionnement dans le proche infrarouge, nous proposons des matériaux et techniques de la microélectronique sur silicium et montrons qu'il est ainsi possible de fabriquer ces structures avec la précision requise
The aim of this work is to fabricate a high quality factor (20000) spectral filter simultaneously polarization independent and wavelength tunable. Such a device would meet many needs, especially in spectroscopic imaging. For the realization of such a device, resonant gratings are perfectly fitted. Indeed, the position of the resonant peak is naturally tunable by varying the angle of incidence, and quality factors of 10000 are usually attained. However, in general, the spectral response of resonant gratings depends on the polarization, which limits to applications where polarization is known. To solve this problem, we adopt an original approach through an innovative structure consisting of two crossed 1D gratings. Then, we give an example of a polarization independent, reflection filter tunable over 100 nm at a rate of 8. 5 nm/° and with a quality factor of 13000. For an application in the near infrared, we propose materials and techniques from the silicon-based microelectronics and we show that it is thus possible to fabricate these structures with the required precision

Dans de nombreuses situations civiles ou militaires, la protection de l'audition du personnel est cruciale. La perception et l'interprétation de l'environnement sonore par l'auditeur doivent cependant être préservées. Les Systèmes Tactiques de Communication et Protection (TCAPS) sont des protections auditives qui, à la fois, protègent suffisamment les oreilles de l'auditeur contre les bruits dangereux, et préservent l'intelligibilité, permettant ainsi la communication vocale à bas niveau. Des études précédentes ont cependant démontré que les TCAPS continuent de détériorer la perception de l'environnement sonore de l'auditeur, en particulier sa capacité à localiser les sources sonores. Sur le plan horizontal, la dégradation des indices acoustiques empêchant, en temps normal, l'auditeur de confondre les sources avant et arrière, en est la principale explication. Dans ce travail de thèse, une expérience subjective de localisation sonore est conduite avec six TCAPS: deux bouchons d'oreille passifs, deux bouchons d'oreilles actifs et deux casques actifs. Si aucun protecteur ne permet de retrouver les performances de la condition d'écoute normale, l'expérience permet de classifier les TCAPS du point de vue de la localisation sonore: les performances des bouchons passifs sont meilleures que celles des bouchons actifs, et les casques actifs engendrent les plus mauvaises performances. Dans le cadre de la conception et de l'évaluation des TCAPS, une méthode prédisant leur dégradation des performances de localisation sonore, basée sur des mesures électroacoustiques, serait plus adaptée que des expériences comportementales très chronophages. Dans ce contexte, deux méthodes basées sur les Fonctions de Transfert Relatives à la Tête (HRTF) mesurées sur tête artificielle sont étudiées: un processus d'appariement et un réseau de neurones à trois couches. Ils sont optimisés pour reproduire les performances de localisation humaine en condition d'écoute normale. Les méthodes sont ensuite appliquées aux HRTF mesurées avec les six TCAPS, et prédisent des probabilités de localisation en fonction de la position. Comparé aux résultats de l'expérience subjective, le réseau de neurones prédit des performances réalistes avec les bouchons d'oreille, mais surestime les erreurs avec les casques. Le modèle d'appariement prédit correctement les performances de localisation. Toutefois, la vraisemblance de ses distributions de probabilité avec les observations subjectives demeure plus faible que celle du réseau de neurones. Pour finir, les deux méthodes développées dans cette étude sont indépendantes de la tête artificielle utilisée, et peuvent être utilisées pour évaluer non seulement des prototypes de TCAPS, mais aussi des prothèses auditives
In many civilian or military situations, hearing protection is of major importance. The listener's acoustical situational awareness must however also be preserved. Tactical Communication and Protective Systems (TCAPS) are hearing protection devices that sufficiently protect the listener's ears from hazardous sounds and preserve speech intelligibility, thus allowing low-level speech communication. However, previous studies demonstrated that TCAPS still deteriorate the listener's situational awareness, in particular the ability to locate sound sources. On the horizontal plane, this is mainly explained by the degradation of the acoustical cues normally preventing the listener from making front-back confusions. In the present PhD work, a behavioral sound localization experiment is conducted with six TCAPS: two passive and two active earplugs, and two active earmuffs. The performance in open ear condition is not retrieved with any protector, but the experiment ranks the TCAPS by type: passive earplugs lead to better performance than active earplugs, and active earmuffs induce the worst performance. As part of TCAPS development and assessment, a method predicting the protector-induced degradation of the sound localization capability, and based on electroacoustic measurements, would be more suitable than time-consuming behavioral experiments. In this context, two methods based on Head-Related Transfer Functions (HRTFs) measured on an artificial head are investigated: a template-matching model and a three-layer neural network. They are optimized to fit human sound localization performance in open ear condition. The methods are applied to the HRTFs measured with the six TCAPS, providing position-dependent localization probabilities. Compared with the behavioral results, the neural network predicts realistic performances with earplugs, but overestimates errors with earmuffs. The template-matching model predicts human performance well. However, the likelihood of the resulting probability distributions with the behavioral observations is lower than that of the neural network. Finally, both methods developed in this study are independent of the artificial head used, and can be applied to assess not only TCAPS prototypes, but also hearing aids

Les théories mathématiques en épidémiologie ont adopté l'usage de réseaux d'intéractions pour modéliser la propagation d'une épidémie au sein d'une population de nœuds qui sont en contact s'ils sont reliés par une arête. Bien que des avancées majeures aient été réalisées pour concevoir des contre-mesures efficaces qui agissent directement sur les maladies, peu d'études en comparaison ont été effectuées pour tenter de modifier le réseau d'interaction lui-même.Cette thèse étudie la possibilité de trouver une modification optimale d'un réseau de manière à stopper une épidémie qui s'y propagerait. Ce problème d'optimisation étant difficile du point de vue la théorie de la complexité, nous proposons un algorithme probabiliste d'approximation qui est guaranti de produire une modification stoppant l'épidémie en un temps limité. De plus, nous montrons que l'analyse du ratio d'approximation de cet algorithme est la meilleure possible pour un large ensemble d'instances.Pour mesurer l'utilité pratique d'un tel algorithme, nous procédons à une analyse critique des méthodologies actuelles en évaluation expérimentale des algorithmes. En réponse, nous proposons une nouvelle méthodologie pour étudier des implantations d'algorithmes produisant des solutions potentiellement inexactes, sous-optimales et dont le comportement dépend de paramètres
The modern mathematical study of epidemics has adopted the concept of contact networks to model a disease spreading among nodes who may interact with each other along edges. While much progress has been made in designing effective countermeasures against epidemics by acting upon the disease, fewer studies have explored the use of modifying the contact network itself.This thesis explores the possibility of finding an optimal modification of a network to stop an epidemic spreading over it. Because this optimization problem is computationally hard to solve, we design a randomized approximation algorithm by combining semidefinite programming together with matrix concentration inequalities which is guaranteed to return a network modification that stops the epidemic in a short amount of time. Furthermore, we give evidence that the analysis of this algorithm is tight in a large regime.To understand the practical applicability of this algorithm, we analyze current practices in the experimental evaluation of algorithms and propose a new methodology to assess algorithms that may fail, may return approximate solutions, and may change behavior based on hyperparameters

Avec l’avènement de l’ère intellectuelle et de l’Internet of Everything (IoE), les besoins de la communication mondiale et des applications diverses ont explosé. Cette révolution exige que les futurs réseaux de communication soient plus efficaces, intellectuels, agiles et évolutifs. De nombreuses technologies réseau sont apparues pour répondre à la tendance des réseaux de communication de nouvelle génération tels que les réseaux optiques élastiques (EONs) et la virtualisation de réseau. De nombreux défis apparaissent avec les apparences de la nouvelle architecture et de la nouvelle technologie, telles que le routage et l’allocation de ressource spectrale (RSA) dans les EONs et l’intégration de réseaux virtuels (Virtual Network Embedding ou VNE) dans la virtualisation de réseau.Cette thèse traite la conception et l’analyse d’algorithmes d’approximation dans trois problèmes d’optimation du RSA et du VNE : les impacts de la distribution du trafic et de la topologie du réseau sur le routage tout optique, de l’allocation de ressource spectrale, et du VNE dans les topologies des chemins et cycles. Pour le routage tout optique, le premier sous-problème du RSA, il y a toujours un problème en suspens concernant l’impact de la distribution du trafic et de la topologie EON. Comme le routage tout optique joue un rôle essentiel pour la performance globale de la RSA, cette thèse fournit une analyse approfondi théorique sur ces impacts. Pour le deuxième sous-problème du RSA, l’allocation de ressource spectrale, deux chemins optiques quelconques partageant des fibres optiques communes pourraient devoir être isolés dans le domaine spectral avec une bande de garde appropriée pour empêcher la diaphonie et / ou réduire les menaces de sécurité de la couche physique. Cette thèse considère le scénario dans lequel les exigences de bandes de garde réelles optiques sont différentes pour différentes paires de chemins, et étudie comment affecter les ressources spectrales efficacement dans une telle situation. L’hétérogénéité de la topologie des demandes de réseau virtuel (VNR) est un facteur important qui entrave les performances de la VNE. Cependant, dans de nombreuses applications spécialisées, les VNR ont des caractéristiques structurelles communes par exemple, des chemins et des cycles. Pour obtenir de meilleurs résultats, il est donc essentiel de concevoir des algorithmes dédiés pour ces applications en tenant compte des caractéristiques topologiques. Dans cette thèse, nous prouvons que les problèmes VNE dans les topologies de chemin et de cycle sont NP-difficiles. Afin de les résoudre, nous proposons des algorithmes efficaces également analysons leurs ratios d’approximation
With the coming of intellectual era and Internet of Everything (IoE), the needs of worldwide communication and diverse applications have been explosively growing. This information revolution requires the future communication networks to be more efficient, intellectual, agile and scalable. Many technologies have emerged to meet the requirements of next generation communication networks such as Elastic Optical Networks (EONs) and networking virtualization. However, there are many challenges coming along with them, such as Routing and Spectrum Assignment (RSA) in EONs and Virtual Network Embedding (VNE) in network virtualization. This dissertation addresses the algorithm design and analysis for these challenging problems: the impacts of traffic distribution and network topology on lightpath routing, the distance spectrum assignment and the VNE problem for paths and cycles.For lightpath routing, the first subproblem of the RSA, there is always a pending issue that how the changes of the traffic distribution and EON topology affect it. As the lightpath routing plays a critical role in the overall performance of the RSA, this dissertation provides a thoroughly theoretical analysis on the impacts of the aforementioned two key factors. To this end, we propose two theoretical chains, and derive the optimal routing scheme taking into account two key factors. We then treat the second subproblem of RSA, namely spectrum assignment. Any two lightpaths sharing common fiber links might have to be isolated in the spectrum domain with a proper guard-band to prevent crosstalk and/or reduce physical-layer security threats. We consider the scenario with diverse guard-band sizes, and investigate how to assign the spectrum resources efficiently in such a situation. We provide the upper and lower bounds for the optimal solution of the DSA, and further devise an efficient algorithm which can guarantee approximation ratios in some graph classes.The topology heterogeneity of Virtual Network Requests (VNRs) is one important factor hampering the performance of the VNE. However, in many specialized applications, the VNRs are of some common structural features e.g., paths and cycles. To achieve better outcomes, it is thus critical to design dedicated algorithms for these applications by accounting for topology characteristics. We prove the NP-Harness of path and cycle embeddings. To solve them, we propose some efficient algorithms and analyze their approximation ratios

L'objectif de cette thèse est l'étude de l'efficacité énergétique des communications D2D dans les réseaux hétérogènes. Nous proposons dans un premier temps d'analyser la consommation énergétique d'un réseau de trois appareils, puis introduisons une nouvelle topologie prenant en compte l'entropie de données, afin d'augmenter l'efficacité énergétique globale. Par la suite, nous étudions la consommation énergétique et l'influence des interférences sur une cellule dans le cas pratique d'une catastrophe naturelle. Nous introduisons alors un nouveau protocole d'allocation de ressources basé sur le clustering en Fuzzy C-Means. Nous utilisons ensuite des outils et métriques issus de la géométrie stochastique afin d'analyser et de comparer l'efficacité énergétique et spectrale au sein de plusieurs types de réseaux munis de communications D2D. Dans un deuxième temps, nous introduisons les notions d'antennes directionnelles avec des ondes millimétriques. Pour ce faire, nous évaluons l'influence du canal millimétrique et introduisons les concepts de blocage, et de modèles sectorisés d'antennes, à des fins mathématiques. L'utilisation d'ondes millimétriques, et plus particulièrement d'antennes directionnelles ULA, s'avère être un choix totalement opportun dans l'objectif premier de cette thèse qui est d'augmenter à la fois l'efficacité spectrale (donc le débit) et l'efficacité énergétique au sein d'un réseau hétérogène comprenant des communications D2D
The objective of this thesis is the study of the energy efficiency of D2D communications in heterogeneous networks. We first propose to analyze the energy consumption of a three device, then introduce a new topology taking into account the data entropy, in order to increase the overall energy efficiency. Subsequently, we study the energy consumption and the influence of interference in a cell for the use case of a natural disaster. We then introduce a new resource allocation protocol based on Fuzzy C-Means clustering. We then use tools and metrics from stochastic geometry to analyze and compare energy and spectral efficiency among multiple types of networks comprising D2D communications. The first study is done on a network in which the cellular and WiFi resources are shared. In a second step, we introduce the notions of directional antennas with millimeter waves. To do this, we evaluate the influence of the mmWave channel and introduce the concepts of blocking, and sectored models of antennas, for mathematical purposes. The use of millimeter waves, and more particularly ULA directional antennas, proves to be a totally appropriate choice in the primary objective of this thesis, which is to increase both the spectral efficiency (therefore the bit rate) and the energy efficiency within a heterogeneous network including D2D communications