Academic literature on the topic 'Schéma de Boltzmann sur réseau'

Quel est le nombre d'échantillons à prélever pour analyse bactériologique dans un réseau de distribution d'eau potable afin réaliser un autocontrôle optimal du point de vue économique (coûts analytiques et coût des actions curatives), tout en limitant les risques de dégradation de la qualité ? Pour répondre à cette question, nous proposons un modèle probabiliste qui simule le choix de la décision curative lorsque les analyses indiquent des résultats insatisfaisants ainsi que l'effet de cette décision sur la qualité de l'eau du réseau. Les différentes actions curatives et leur efficacité ont été déterminées empiriquement à partir de l'expertise du gestionnaire du réseau de la Banlieue de Paris et des données collectées de 1992 à 1996. Le modèle s'appuie sur un schéma Markovien d'évolution du couple (Qualité de l'eau, Action curative). Par programmation dynamique, on calcule le coût moyen de la politique décisionnelle de la Banlieue de Paris et le risque généré par cette politique en terme de qualité de l'eau (fréquence des états dégradés), pour différents niveaux d'autocontrôle (nombre d'analyses d'autocontrôle). Le risque d'avoir un état dégradé diminue avec le nombre d'analyses jusqu'au seuil de 140 analyses (autocontrôle et contrôle réglementaire) puis reste quasiment constant, tandis que les coûts continuent d'augmenter.

Dans la banlieue parisienne, l'organisation du réseau de transport exerce une influence considérable sur la disposition et l'activité de l'appareil commercial. La facilité des transports canalise l'évasion des achats vers les centres commerciaux mieux équipés de Paris tandis qu'elle paralyse l'éventuel apport de clientèle des communes voisines. Les établissements, souvent de petite taille, sont incapables de lutter contre cette concurrence parisienne et s'adaptent à ces conditions défavorables en s'implantant à proximité des voies de communication afin de capter une partie de la clientèle de passage. En conséquence, s'est développé une curieuse organisation linéaire de l'équipement commercial calquée sur le schéma du réseau de transport et la distribution des types d'habitat, elle-même étroitement déterminée par les moyens de communication. Il n'est pas jusqu'aux carences ou hypertrophies de certains secteurs de l'activité commerciale qui ne reflètent, comme bien d'autres phénomènes, l'étroite dépendance du fait commercial et de la circulation.

Le Syndicat intercommunal d’aménagement, de rivières et du cycle de l’eau (Siarce) est un établissement intercommunal en charge des services publics d’eau potable, d’assainissement et de la Gemapi (gestion des milieux aquatiques et prévention des inondations), touchant 300 000 habitants sur 69 communes dans le sud de l’Ile-de-France. À partir du patrimoine naturel et des installations techniques qu’il gère, le Siarce développe sa capacité de producteur d’énergies renouvelables. Ainsi, il a mis en service un système de récupération de la chaleur des eaux usées pour chauffer et climatiser son siège social, il projette de produire du biométhane et le réinjecter au réseau public sur un site épuratoire de 346 000 équivalent-habitant (EH), de récupérer la chaleur des effluents qui équivaut au besoin de plus de 5 000 logements, il développe un prototype d’hydrolienne fonctionnant en rivière au fil de l’eau, et souhaite valoriser son patrimoine foncier en y implantant une production solaire photovoltaïque. Le syndicat organise ces différentes actions dans le cadre d’un schéma directeur donnant lieu à une concertation avec les collectivités adhérentes. Le présent article est un partage d’expérience qui donne des éléments chiffrés sur les réalisations ou les projets en cours.

L’appréciation du niveau des pertes en eau des réseaux d’eau potable grâce à des indicateurs dédiés est indispensable pour définir et évaluer les stratégies de maîtrise des usages de l’eau potable. L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae) – institut public de recherche français – et le Syndicat mixte d’études et de gestion de la ressource en eau du département de la Gironde (Smegreg) – établissement public territorial de bassin des nappes profondes de Gironde – ont conduit une étude qui, par traitement statistique des données de l’observatoire national des services publics d’eau et d’assainissement, a permis de relier l’indice linéaire des volumes non comptés (ILVNC, indicateur de pertes réglementaire) et la densité d’abonnés d’un service (D, en abonnés par kilomètre de réseau). Le regroupement des services par classes de densité permet par régression linéaire d’établir de façon robuste que pour D ≤ 60, ILVNC est proportionnel à D et que pour D > 60, il est indépendant de D. Ces relations ont été utilisées pour construire un nouveau référentiel d’évaluation du niveau de pertes en eau d’un réseau de distribution d’eau potable. Ce référentiel comporte quatre niveaux appréciés en comparant la valeur d’ILVNC à trois seuils déterminés par des fonctions continues de D. Construit avec les données de l’exercice 2018, il présente l’avantage d’être applicable aux services de toutes densités d’abonnés (hors services atypiques) et d’éviter les effets de seuil des référentiels définis par classes de niveau d’urbanisme. Il a été adopté par la commission locale de l’eau du schéma d’aménagement et de gestion de l’eau des nappes profondes de Gironde pour établir ses priorités d’actions et tableaux de bord. Par construction il est applicable, sauf rares exceptions, à tout service de distribution d’eau potable du territoire français.

Examiner les modalités actuelles de continuité périnatale dans l’organisation des soins amène à retrouver l’origine du concept « sentiment continu d’exister » à divers moments de l’histoire des idées, puis à celle des pratiques. Socle dans la construction de l’humain, les moyens de l’assurer chez l’enfant en construction mettent en jeu de multiples facteurs. La pénétration de la théorie de l’attachement dans la culture médicale et psychologique en a favorisé la diffusion. D’abord étudié au sein de la dyade mère–bébé, le cadre d’analyse s’est élargi à la place du père, et à l’environnement professionnel dans sa proximité avec les parents et l’enfant aux étapes précoces de la vie, marquées par la médicalisation des décennies précédentes. De ce fait, le monde obstétricopédiatrique s’est complexifié. Les nouvelles technologies de soins ont confronté les équipes à des charges émotionnelles incontournables. C’est dans le rapprochement des disciplines concernées par le devenir de l’enfant, tant sur le plan somatique que psychoaffectif, qu’ont pu se repérer les fossés au sein du monde professionnel. Ces écarts tiennent à la matérialité des organisations, aux conditions d’exercice fort distantes, aux cultures monodisciplinaires jusqu’alors exclusives, ainsi qu’aux langages et aux objectifs distincts. L’impact des attitudes et pratiques médicales et psychosociales en ces moments sensibles est devenu objet de recherche. Chaque terrain développe ses stratégies, aidé selon les sites par une politique de soins telle que la création des réseaux périnatals en France. Une étroite collaboration entre trois équipes française, suisse et belge a permis depuis deux décennies de coanimer l’analyse minutieuse des processus de changement psychoémotionnel chez les futurs parents, et leur retentissement sur l’enfant en devenir, à la lumière des nouvelles modalités d’accompagnement pluriprofessionnel dans la succession des étapes. Même si les politiques de santé diffèrent, un état d’esprit commun s’est dégagé, ménageant l’inventivité et le rythme de chaque site. Un effort de publication et d’enseignement s’est mené ensemble. Le schéma « APRC » (Accompagnement personnalisé en réseau coordonné), élaboré au fil des années grâce aux propositions de praticiens engagés, aux recommandations administratives, aux échanges entre régions et pays, dessine un ensemble de dispositifs légers qui organisent la communication au sein du réseau professionnel. Les éléments de discontinuité sont présents, nécessaires, et témoignent de la diversification des rôles au fil des étapes. Mais ils s’intègrent dans un contexte environnemental toujours en mouvement, formant une toile protectrice et souple autour des personnes qui pourront s’y appuyer. Mis en forme sur le site de Montpellier, l’APRC a bénéficié récemment d’une étude comparative qui en confirme l’efficacité. Il constitue une étape dans l’effort de prévention précoce, susceptible d’améliorations permanentes.

Résumé La présente étude s'inscrit en continuité avec une étude descriptive antérieure portant sur les détresses psychiatriques de la région métropolitaine de Montréal. Cette dernière a montré qu'il y a un taux élevé de réutilisation des services d'urgence par les personnes ayant eu ou ayant encore des problèmes importants de santé mentale. Ce phénomène est étudié dans le but de a) décrire l'incidence de celui-ci dans la région socio-sanitaire 6A et de b) démontrer que, du point de vue des caractéristiques socio-psychiatriques d'un groupe-cible de patients, on présuppose certains facteurs déterminants dans la réutilisation. L'analyse d'un recueil d'informations socio-démographiques et cliniques, basé sur un échantillon de 1 259 patients réutilisateurs des ressources d'urgence, a permis d'atteindre ces objectifs. Une telle analyse a fourni d'une part un certain nombre de données factuelles pour décrire les types de profil de réutilisation et identifier les groupes de patients concernés par la persistance des utilisations dans le temps. D'autre part, le schéma conceptuel proposé vise à situer les divers facteurs impliqués et il contribue à faire ressortir/mettre de l'avant une perspective qui considérerait la dynamique des diverses composantes de la réutilisation (modèle général). Notre hypothèse à l'effet que les variables socio-démographiques et cliniques, propres au profil socio-psychiatrique des patients connus du réseau public, n'expliquent qu'une faible proportion de la réutilisation de l'urgence est confirmée. Cette conclusion majeure de l'étude suggère que les autres champs de détermination, notamment le fonctionnement de notre système de distribution de soins (la continuité des soins, le suivi, les philosophies d'intervention dans le cadre des services non institutionnels) et les difficultés de réinsertion de la personne «psychiatrique» (tolérance de la communauté), seraient des facteurs plus déterminants dans la réutilisation. La discussion amorcée suggère des voies d'avenir pour ce qui est de la nécessité de développer une problématique générale : le phénomène de réutilisation serait à la fois la conséquence de l'interdépendance entre le système de distribution de soins et le patient et le résultat d'interdépendance entre cette personne, sa maladie et son milieu social.

Background: The epidemiology of human papillomavirus (HPV) infection and the pattern of HPV genotype distribution are parameters needed to assess the risk of cervical cancer. Oncogenic HPV types are well-known pathogen for lower genital tract neoplasias, representing the primary cause of cancer death in Africa and the second in Cameroon. This study was conducted to identify the various genotypes particularly the high-risk HPV types in normal and abnormal cervical cytology from women in Yaoundé, Cameroon. Methodology: This was a hospital-based, analytical cross-sectional study carried out on 226 symptomatic women wherein cervico-vaginal samples were obtained during gynaecological examination for Pap smears, HPV-DNA and genotype detection with linear array HPV strip, conducted from November 2019 to January 2021. Results: From the 226 women whose cervical samples were collected for Pap smears, 71 (31.4%) had abnormal cytology results while 155 (68.6%) had normal results. The overall HPV prevalence in the study population was 34.1% (77/226). The HPV prevalence in women with abnormal Pap smears was 100% (71/71) and are distributed in following descending order; LSIL (21.1%, 15/71), HSIL (21.1%, 15/71), ASC-US (19.7%, 14/71), ICC (19.7%, 14/71) andothers (18.4%, 13/71). HPV-DNA was positive in 6 (3.9%) of the 155 women with normal cytology results, 4 (2.6%) of whom were high-risk HPV. There is statistically significant difference in the HPV prevalence between women with abnormal and normal Pap smear results (OR=3289, 95% CI=182.62-59235, p<0.0001). The frequently identified oncogenic HPV types were type 16 (31.2%, 24/77), type 45 (14.3%, 11/77) and type 18 (10.4%, 8/77). Conclusion: It is evident from our study that symptomatic women with normal Pap smear can have HR-HPV infection and should therefore be screened for HPV and followed up with periodic Pap smears to detect any abnormal change in cervical cytology results, to prevent cervical cancer development. Women should be encouraged to take up cervical screening, through Pap smears, because it is a non-invasive and cost-effective method for early detection of preinvasive lesions. French title: Répartition comparative des génotypes du VPH chez les femmes ayant une cytologie cervicale normale et anormale à Yaoundé, Cameroun Contexte: L'épidémiologie de l'infection par le virus du papillome humain (VPH) et le schéma de distribution des génotypes du VPH sont des paramètres nécessaires pour évaluer le risque de cancer du col de l'utérus. Les types de VPH oncogènes sont des agents pathogènes bien connus des néoplasies des voies génitales inférieures, représentant la première cause de décès par cancer en Afrique et la deuxième au Cameroun. Cette étude a été menée pour identifier les différents génotypes, en particulier les types de VPH à haut risque dans la cytologie cervicale normale et anormale chez les femmes de Yaoundé, au Cameroun. Méthodologie: Il s'agissait d'une étude transversale analytique en milieu hospitalier menée sur 226 femmes symptomatiques dans laquelle des échantillons cervico-vaginaux ont été obtenus lors d'un examen gynécologique pour les frottis Pap, l'ADN du VPH et la détection du génotype avec une bandelette VPH à réseau linéaire, menée à partir de novembre 2019 à janvier 2021. Résultats: Sur les 226 femmes dont les échantillons cervicaux ont été prélevés pour les frottis Pap, 71 (31,4%) avaient des résultats cytologiques anormaux tandis que 155 (68,6%) avaient des résultats normaux. La prévalence globale du VPH dans la population étudiée était de 34,1% (77/226). La prévalence du VPH chez les femmes ayant des frottis de Pap anormaux était de 100 % (71/71) et est répartie dans l'ordre décroissant suivant ; LSIL (21,1 %, 15/71), HSIL (21,1%, 15/71), ASC-US (19,7%, 14/71), ICC (19,7%, 14/71) et autres (18,4%, 13/71). L'ADN du VPH était positif chez 6 (3,9%) des 155 femmes ayant des résultats cytologiques normaux, dont 4 (2,6%) étaient des VPH à haut risque. Il existe une différence statistiquement significative dans la prévalence du VPH entre les femmes ayant des résultats de frottis anormaux et normaux (OR=3289, IC à 95%=182,62-59235, p<0,0001). Les types de VPH oncogènes fréquemment identifiés étaient le type 16 (31,2%, 24/77), le type 45 (14,3%, 11/77) et le type 18 (10,4%, 8/77). Conclusion: Il ressort de notre étude que les femmes symptomatiques avec un frottis de Pap normal peuvent avoir une infection HR-HPV et doivent donc être dépistées pour le VPH et suivies de frottis de Pap périodiques pour détecter tout changement anormal dans les résultats de la cytologie cervicale, afin de prévenir le développement du cancer du col de l'utérus. Les femmes devraient être encouragées à entreprendre un dépistage cervical, par le biais de frottis vaginaux, car il s'agit d'une méthode non invasive et rentable pour la détection précoce des lésions pré-invasives.

While there may be uses for strict field *delimitation* (“finding its exact limits”), we argue that science mapping (especially for research policy studies) may be better served by a field *delineation* (“constructing a rough sketch”) that exhibits a high degree of network fidelity to support reliable network measures.Bien qu'il peut exister un besoin d'une *délimitation* stricte des champs (« définir ses limites exactes »), nous sommes d'avis que le mappage des sciences (particulièrement pour les études sur les politiques de recherche) serait mieux servi grâce à la *délinéation* des champs (« construction d'un schéma approximatif ») présentant un grand degré de fidélité réseau afin d'appuyer des mesures réseau fiables.

Cette thèse introduit et étudie une nouvelle classe de schémas de Boltzmann sur réseau appelés schémas à vitesse relative. Les schémas de Boltzmann sur réseau visent à approcher des problèmes de nature macroscopique en mimant la dynamique microscopique d’équations cinétiques du type Boltzmann. L’algorithme calcule des distributions de particules évoluant au travers de deux phases de transport et de relaxation, les particules se déplaçant en les noeuds d’un réseau cartésien en espace. Les schémas de Boltzmann à plusieurs temps de relaxation (ou schéma MRT de d’Humières), dont la relaxation im- plique un ensemble de moments combinaison linéaire polynomiale des distributions, constituent le cadre initial de la thèse. Les schémas à vitesse relative sont une extension de ces schémas de d’Humières. Ils sont inspirés du schéma cascade de Geier apportant davantage de stabilité que les schémas de d’Hu- mières pour des régimes peu visqueux des équations de Navier-Stokes. La différence avec ces schémas se situe au niveau de la relaxation : elle utilise un ensemble de moments relatifs à un paramètre champ de vitesse fonction du temps et de l’espace. Cette différence se matérialise par une matrice de tran- sition des moments fixes (les schémas de d’Humières correspondent à un paramètre champ de vitesse nul) aux moments mobiles. La structure algébrique de cette matrice est étudiée. Le schéma cascade est ensuite traduit comme un schéma à vitesse relative pour un nouvel ensemble de polynômes définissant les moments. L’étude de la consistance des schémas à vitesse relative par la méthode des équations équivalentes est un point central de la thèse. Les équations limites pour un nombre arbitraire de dimen- sions et de vitesses sont dérivées et illustrées sur des exemples tels que le D2Q9 pour les équations de Navier-Stokes. Ces équations équivalentes sont également un outil pour prédire la stabilité des schémas grâce à l’analyse des termes de diffusion et dispersion. La dernière partie traite de la stabilité suivant le choix du paramètre champ de vitesse. Nous sommes particulièrement intéressés en les deux choix de paramètre nul (d’Humières) et la vitesse du fluide (cascade). Le schéma D2Q9 pour les équations de Navier-Stokes est étudié numériquement par une méthode de Von Neumann puis appuyé sur des cas tests non linéaires. La stabilité des schémas relatifs à la vitesse du fluide est dépendante du choix des polynômes définissant les moments. L’amélioration la plus notable se produit si les polynômes du schéma cascade sont choisis. Nous étudions enfin les stabilités théorique et numérique d’un schéma bidimensionnel minimal. Le contexte physique est la simulation d’une équation d’advection diffusion linéaire. Le choix de la vitesse d’advection comme paramètre champ de vitesse annule certains termes de dispersion des équations équivalentes contrairement aux schémas de d’Humières. Ceci se traduit par un meilleur comportement en termes de stabilité pour de grandes vitesses, appuyé théoriquement à l’aide d’une notion de stabilité à poids
In this PhD thesis, a new class of lattice Boltzmann schemes called relative velocity schemes is introduced and studied. The purpose of lattice Boltzmann schemes is to approximate problems of macroscopic nature using the microscopic dynamic of Boltzmann type kinetic equations. They compute particle distributions through two phases of transport and relaxation, the particles moving on the nodes of a cartesian lattice. The multiple relaxation times schemes---MRT of d'Humières---, whose relaxation uses a set of moments, linear combinations of the particle distributions, constitutes the initial framework of the thesis. The relative velocity schemes extend the MRT d'Humières schemes. They originate from the cascaded automaton of Geier which provides more stability for the low viscosity regime of the Navier-Stokes equations. Their difference with the d'Humières schemes is carried by the relaxation : a set of moments relative to a velocity field parameter function of space and time is used. This difference is represented by a shifting matrix sending the fixed moments---The d'Humières schemes are associated with a zero velocity field parameter---On the relative moments. The algebraic structure of this matrix is studied. The cascaded automaton is then interpreted as a relative velocity scheme for a new set of polynomials defining the moments. The consistency study of the relative velocity schemes with the equivalent equations method is a keypoint of the thesis. These equations are derived for an arbitrary number of dimensions and velocities. They are then illustrated on examples like the D2Q9 scheme for the Navier-Stokes equations. These equivalent equations are also a tool to predict the stability behaviour of the schemes by analysing their diffusion and dispersion terms. In a last part, the stability according to the velocity field parameter is studied. Two cases especially interest us : a parameter equal to zero---D'Humières schemes---And equal to the fluid velocity---Cascaded automaton. The D2Q9 scheme for the Navier-Stokes equations is numerically studied with a linear Von Neumann analysis and some non linear test cases. The stability of the relative velocity schemes depends on the choice of the polynomials defining the moments. The most important improvement occurs if the polynomials of the cascaded automaton are chosen. We finally study the theoretical and numerical stability of a minimal bidimensional scheme for a linear advection diffusion equation. If the velocity field parameter is chosen equal to the advection velocity, some dispersion terms of the equivalent equations vanish unlike the d'Humières scheme. This implies a better stability behaviour for high velocities, characterized thanks to theoretical weighted stability notion

Ce travail de thèse s'inscrit dans une problématique visant à étudier numériquement le bruit d'origine aérodynamique généré par les écoulements turbulents autour des véhicules en utilisant la méthode Boltzmann sur Réseau (LBM). Les objectifs de cette thèse sont l'étude des capacités aéroacoustiques de la LBM ainsi que l'élaboration d'un code de calcul tridimensionnel et parallèle.
Dans un premier temps, les élements historiques et théoriques de la LBM sont présentés ainsi que le développement permettant de passer de l'équation de Boltzmann aux équations de Navier-Stokes. La construction des modèles à vitesses discrètes est également décrite. Deux modèles basés sur des opérateurs de collision différents sont présentés : le modèle LBM-BGK et le modèle LBM-MRT. Pour l'étude des capacités aéroacoustiques de la LBM, une analyse de von Neumann est réalisée pour les modèles LBM-BGK et LBM-MRT ainsi que pour l'équation de Boltzmann à vitesse discrète (DVBE). Une comparaison avec les schémas Navier-Stokes d'ordre élevé est alors menée. Pour remédier aux instabilités numériques de la méthode Boltzmann sur Réseau intervenant lors de la propagation dans des directions particulières à M>0.1, des filtres sélectifs sont utilisés et leur effet sur la dissipation est étudié.
Dans un second temps, le code de calcul L-BEAM est présenté. La structure générale et les différentes techniques de calculs sont décrites. Un algorithme de transition de résolution est développé. La modélisation de la turbulence est abordée et le modèle de Meyers-Sagaut est implémenté dans le code. Enfin, des cas tests numériques sont utilisés pour valider le code et la simulation d'un écoulement turbulent complexe est réalisée.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une étude numérique visant à étudier les phénomènes de couplage de la convection naturelle et du rayonnement surfacique dans des cavités carrées dont les parois sont soumises à des chauffages discrets ou non-uniformes. En effet, la première étude réalisée s'intéresse à un problème de couplage convection-rayonnement dans une cavité carrée inclinée et remplie d'air, ayant d'un côté une paroi chauffée à une température constante et du côté opposé, une paroi chauffée linéairement. Les parois restantes sont considérées adiabatiques. Dans la seconde étude, la cavité a des parois verticales partiellement chauffées (symétriquement et asymétriquement), une paroi supérieure refroidie et une paroi inférieure adiabatique. L'objectif de ces études numériques réside dans l'analyse de l'effet du rayonnement surfacique et des différents paramètres gouvernants (mode de chauffage, nombre de Rayleigh, angle d'inclinaison, différence de température) sur la structure d'écoulement et le transfert de chaleur. Le second objectif de cette thèse consiste à tester la performance du schéma à temps de relaxation multiple (MRT) de la méthode Lattice Boltzmann (LBM) en présence du couplage convection-rayonnement. Les résultats de ce travail ont révélé que les paramètres de contrôle considérés ont un effet important sur la structure de l'écoulement et le transfert de chaleur à travers la cavité
In this thesis, a numerical study is carried out on the coupling phenomena between natural convection and surface radiation in square cavities whose walls are subjected to discrete or non-uniform temperatures. Indeed, the first study carried out is concerned with a problem of convection-radiation coupling in a square cavity inclined and filled with air, having on one side a wall heated at a constant temperature and on the opposite side, a wall heated linearly. The remaining walls are considered adiabatic. In the second study, the cavity has partially heated vertical walls (symmetrically and asymmetrically), a cooled upper wall and an adiabatic bottom wall. The objective of these numerical studies is to analyze the effect of surface radiation and the different governing parameters (heating mode, Rayleigh number, angle of inclination, temperature difference) on the flow structure and the heat transfer. The second objective of this thesis is to test the performance of the multiple relaxation time (MRT) scheme of the Lattice-Boltzmann method (LBM) in the presence of convection radiation coupling. The results of this study revealed that the considered governing parameters have a significant effect on the flow structure and heat transfer through the cavity

L'étude de stabilité des systèmes différentiels issus des équations de Navier-Stokes consiste à analyser la réponse du système linéarisé à une perturbation en onde plane. Elle ne peut pas rendre compte de tous les mécanismes possibles d'instabilité non linéaire. De telles analyses de stabilité non linéaire ont été abordées pour des discrétisations en différences finies de l'équation scalaire non visqueuse de Burgers. Elles sont basées sur l'analyse en ondes résonantes, en considérant un ensemble d'ondes qui forment un groupe fermé pour l'équation discrétisée. Une conclusion importante de ces travaux est que quelques mécanismes non linéaires instables existent qui échappent à l'analyse linéaire, comme le mécanisme de focalisation étudié et expliqué à l'aide des modes de side band, introduits pour amorcer les instabilités. Cette approche d'ondes résonantes est étendue à l'analyse non linéaire de stabilité pour les méthodes LBM (Lattice Boltzmann Method). Nous présentons pour la première fois une équation vectorielle à la place de l' équation scalaire de Burgers, car la méthode LBM considère une fonction de distribution par vitesses discrètes. L'application du principe des ondes résonantes aux équations de Boltzmann sur réseau pour un écoulement monodimensionnel, compressible et isotherme dans un schéma D1Q3 donne des cartes d'instabilité, dans le cas de 1 ou plusieurs modes résonants, très dépendantes des conditions initiales. Le phénomène de focalisation n'a pas été obtenu dans la formulation LBM. Des croissances transitoires dues à la non-normalité des opérateurs peuvent exister. Elles sont calculées par une méthode d'optimisation Lagrangienne utilisant les équations adjointes de LBM. L'application du principe des ondes résonantes est étendue à un modèle 2D. On montre que les instabilités deviennent prépondérantes
The stability study of differential systems derived from the Navier- Stokes equations consists in analysing the response of the planar linearized system from a disturbance on a flat wave. It cannot account for all possible mechanisms of nonlinear instability. Such non-linear stability analyses were discussed for finite difference of the scalar non-viscous Burger equation. They are based on the analysis in resonant waves, considering a set of waves that form a closed group for the discretized equation. An important conclusion of this work is that some unstable nonlinear mechanisms exist that are beyond the linear analysis, as the focusing mechanism studied and explained using the methods of side band, introduced to initiate instabilities. This approach of resonant waves is extended to non-linear stability analysis for LBM (Lattice Boltzmann Method) methods. We report for the first time a vector equation instead of the scalar Burgers equation, because the LBM method considers a distribution function by discrete speeds. The principle of resonant waves to lattice Boltzmann equations for one-dimensional flow in a compressible and isothermal D1Q3 scheme gives instability maps, in the case of one or more resonant modes , highly dependent upon the initial conditions. The phenomenon of focus has not been obtained in the LBM formulation. Transient growth due to non-normality of operators may exist. They are calculated by a Lagrangian optimization method combined with LBM equations. The principle of resonant waves is extended to a 2D model. We show that the instabilities become dominant

Nous nous intéressons au problème d’extraction du fouillis de mer dans des images radar marin. Le parti pris est de développer des méthodes de traitement d’image permettant de s’affranchir au mieux d’hypothèses sur la nature du fouillis de mer et du signal d’intérêt. D’une part, nous proposons un algorithme basé sur une approche variationnelle originale : un modèle multiphasique à interface diffuse. Les résultats obtenus montrent que l’algorithme est efficace lorsque le signal d’intérêt a un rapport signal-sur-fouillis suffisamment grand. D’autre part, nous nous intéressons à l’implémentation de schémas de Boltzmann sur réseau pour des problèmes de convection-diffusion à vitesse d’advection non constante et un terme source non nul. Nous décrivons le calcul de la consistance obtenue par analyse asymptotique à l’échelle acoustique et avec un opérateur de collision à temps de relaxation multiples, et étudions la stabilité de ces schémas dans un cas particulier. Les résultats obtenus montrent que les schémas proposés permettent de supprimer le bruit résiduel et de renforcer le signal d’intérêt sur l’image obtenue grâce à la première méthode. Enfin, nous proposons une méthode d’apprentissage permettant de s’affranchir d’hypothèses sur la nature du signal d’intérêt. En effet, en complément de l’algorithme par approche variationnelle, nous proposons un algorithme basé sur le traitement pulse-Doppler lorsque le signal d’intérêt est exo-clutter et a un rapport signal-sur-fouillis faible. Les résultats obtenus à partir du double auto-encodeur que nous proposons, étant comparables aux résultats fournis par chacune des deux méthodes, permettent de valider cette approche
We focus on the problem of sea clutter extraction in marine radar images. The aim is to develop image processing methods allowing us to avoid assumptions about the nature of the sea clutter and the signal of interest. On the one hand, we propose an original algorithm based on a variational approach : a multiphase model with diffuse interface. The results obtained show that the algorithm is efficient when the signal of interest has a sufficiently large signal-to-clutter ratio. On the other hand, we focus on the implementation of lattice Boltzmann schemes for convection-diffusion problems with non-constant advection velocity and non-zero source term. We describe the computation of the consistency obtained by asymptotic analysis at the acoustic scale and with a multiple relaxation time collision operator, and study the stability of these schemes in a particular case. The obtained results show that the proposed schemes allow removing the residual noise and to enhance the signal of interest on the image obtained with the first method. Finally, we propose a learning method allowing us to avoid assumptions on the nature of the signal of interest. Indeed, in addition to the variational approach, we propose an algorithm based on pulse-Doppler processing when the signal of interest is exo-clutter and has a low signal-to-clutter ratio. The results obtained from the proposed double auto-encoder, being comparable to the results provided by each of the two methods, allow validating this approach

Un nouveau logiciel CFD, LaBS, basé sur la méthode de lattice Boltzmann sur Réseau a été développé dans le cadre d'un projet entre universités et industries. LaBS est utilisé pour la simulation numérique des écoulements thermiques avec un nouveau modèle de frontière immergée pour les conditions limites thermiques. Ce modèle est basé sur la méthode de reconstruction de la fonction de distribution et est évalué pour des conditions limites coincidentes et non-coincidentes avec le maillage, sur le phénomène de diffusion thermique et de convection naturelle.Renault s'intéresse aux situations d'arrêt péage ou de contact coupé, pour lesquelles sont considérés un véhicule roulant à une vitesse soutenue, sur une autoroute par exemple, et qui subit un arrêt ou un ralentissement brutal (avec ou sans contact coupé).Dans ce genre de situation le refroidissement du compartiment moteur qui était assuré par le phénomène de convection forcé durant le roulage laisse place au phénomène de convection naturelle durant les phases de base vitesse ou de vitesse nulle.Le phénomène de convection naturelle est un phénomène lent, qui peut prendre plusieurs minutes à évacuer la chaleur accumulée dans le compartiment moteur. La présence de température élevée pendant une durée trop importante dans le compartiment moteur peut endommager certains composants qui possèdent des seuils de température critique.Pour anticiper ce problème de surchauffe du compartiment moteur, dans lequel un grand nombre de pièces à géométries complexes sont présentes, le phénomène de convection naturelle est étudié avec le nouveau modèle de frontière immergée thermique.%Ce modèle est d'abord testé sur des cas test académique pour validation et est ensuite appliqué au cas d'une voiture réelle.La modélisation des écoulements thermiques avec la méthodes de lattice Boltzmann sur Réseau (LBM) peut-être classée en trois catégories: l'approche multi-vitesse, l'approche hybride et l'approche à deux fonctions de distribution (DDF: Double-Distribution-Function).L'approche multi-vitesse, utilise une équation pour résoudre le champ de vitesse, de densité et de température qui sont résolus avec la LBM. Tandis que l'approche hybride et l'approche DDF utilise un jeux de deux équations, un pour résoudre le champ de vitesse et de densité et l'autre pour résoudre le champ de température.L'approche hybride résout le champ de vitesse et de densité avec la LBM et utilise une méthode de différence finie ou de volume fini pour résoudre le champ de température. L'approche DDF résout quand à elle les deux équations avec la LBM.Le modèle thermique utilisé dans LaBS est basé sur l'approche DDF où les deux équations sont couplées par l'hypothèse de Boussinesq. Le champ de vitesse et de densité est résolu avec un réseau de dix-neuf vitesses discrètes (D3Q19) et champs de température est résolut soit par un réseau à dix-neuf vitesses discrètes (D3Q19) soit par un réseau à sept vitesses discrètes (D3Q7).Le nouveau modèle de frontière immergée décompose la fonction de distribution aux noeuds frontière en sa partie à l'équilibre et hors équilibre. La partie hors équilibre est calculée à partir d'une formulation théorique issus du développement de Chapman-Enskog.La validation du modèle DDF implémenté dans LaBS est faite sur un ensemble de cas test de complexité croissante. Les résultats obtenus avec LaBS sont comparés aux solutions analytiques ou encore à des articles de référence et sont en accord avec les résultats attendus. Ils montrent que qualitativement les résultats sont aussi bons pour le modèle D3Q19/D3Q19 que pour le modèle D3Q19/D3Q7 mais que quantitativement le modèle D3Q19/D3Q19 reste meilleur
A new three-dimensional CFD solver, LaBS, based on the lattice Boltzmann alogorithms has been developed in a framework of university and industry consortium. In this thesis, this solver is used to simulate thermal flows, with a new thermal boundary condition for immersed solid boundary. The new proposed thermal boundary condition is based on the reconstruction method of the distribution function and is evaluated for immersed solid with coincident and non-coincident wall on the case of diffusion and natural convection phenomena.Renault case study, deals with a vehicle moving at constant speed (highway) that suddently slows down and stops (with or without a cut off contact). In such situation the cooling of the engine compartment first driven by forced convection during taxiing stage, abruptly switches to natural convection in low velocity stages. As natural convection is a slow process, it can take several minutes to remove the accumulated heat in the engine compartment. Such duration could be damaging for some components of the engine compartement which do not tolerate high temperature.In order to anticipate overheating of the engine compartment, where a lot of automotive parts with complex geometry are present and to avoid the above mentioned damages, the phenomenon of natural convection is here studied with the new thermal boundary condition.%The new proposed thermal boundary condition is first tested on academic case studies for validation, and then applied to the case of a real car.The modelling of thermal flows with the lattice Boltzmann method (LBM) can be classified into three categories: the multispeed approach, the hybrid approach and the double-distribution-function (DDF) approach. The multispeed approach, uses only one equation to resolve velocity, density and temperature field, which is solved by the LBM. Whereas the hybrid approach and the DDF approach utilize two sets of equations, one to resolve velocity field and density field and another to resolve temperature field. The hybrid approach solves velocity field and density field by the LBM method and the temperature field by finite-different or finite-volume methods. On the other hand the DDF approach solves the two equations with LBM.The thermal model used in the solver LaBS is based on the coupled DDF approach. In this model, the flow field is solved by a D3Q19 velocity model while the temperature field is solved by a D3Q19 or a D3Q7 velocity model. The coupling between the momentum and the energy transport is made by the boussinesq approximation. The new proposed thermal boundary condition decomposes the distribution function at the boundary node into its equilibrium and non-equilibrium part. The non-equilibrium part is calculated from the theoretical solution based on Chapman-Enskog developement.LaBS thermal model based on the coupled DDF approach is evaluated on a set of cases with increasing complexity. The results obtained with LaBS are compared with analytical solutions or with reference articles and are in a good agreement with the results expected. Results show that the model D3Q19/D3Q7 is qualitatively as good as the model D3Q19/D3Q19 but quantitatively the model D3Q19/D3Q19 remains the best

Cette thèse comporte trois parties: étude du schéma de Boltzmann sur réseau, schéma adjoint de Boltzmann sur réseau pour l'identification de paramètres et construction d'une couche parfaitement absorbante pour ce schéma.

La première partie introduit et analyse la méthode.

La deuxième partie décrit une approche variationnelle pour l'assimilation de paramètres relatifs à la méthode du gaz de Boltzmann sur réseau. Une méthode adjointe discrète en temps est développée. L'algorithme est d'abord testé sur un écoulement de type Poiseuille linéaire (problème de Stokes), puis il est appliqué à un problème non linéaire. Des résultats encourageants sont obtenus pour un et deux paramètres inconnus.

Finalement la troisième partie décrit une adaptation des couches absorbantes de Bérenger. Il en résulte un modèle d'automate de Boltzmann à neuf vitesses discrètes. Une analyse des ondes réfléchies est ensuite réalisée entre deux milieux de Boltzmann à une dimension, ce qui permet d'obtenir un équivalent des formules de Fresnel pour les schémas de Boltzmann et de proposer des modifications du schéma à l'interface pour annuler les ondes réfléchies. En deux dimensions, la même analyse d'ondes réfléchies met en évidence l'apparition de modes de Knudsen et des ondes transverses qui rendent l'analyse complexe.

L'anévrisme cérébral est une région fragile de la paroi d'un vaisseau sanguin dans le cerveau, qui peut se rompre et provoquer des saignements importants et des accidents vasculaires cérébraux. La segmentation de l'anévrisme cérébral est une étape primordiale pour l'aide au diagnostic, le traitement et la planification chirurgicale. Malheureusement, la segmentation manuelle prend encore une part importante dans l'angiographie clinique et elle est devenue couteuse en temps de traitement étant donné la gigantesque quantité de données générées par les systèmes d'imagerie médicale. Les méthodes de segmentation automatique d'image constituent un moyen essentiel pour faciliter et accélérer l'examen clinique et pour réduire l'interaction manuelle et la variabilité inter-opérateurs. L'objectif principal de ce travail de thèse est de développer des méthodes automatiques pour la segmentation et la mesure des anévrismes. Le présent travail de thèse est constitué de trois parties principales. La première partie concerne la segmentation des anévrismes géants qui contiennent à la fois la lumière et le thrombus. La méthode consiste d'abord à extraire la lumière et le thrombus en utilisant une procédure en deux étapes, puis à affiner la forme du thrombus à l'aide de la méthode des courbes de niveaux. Dans cette partie, la méthode proposée est également comparée à la segmentation manuelle, démontrant sa bonne précision. La deuxième partie concerne une approche LBM pour la segmentation des vaisseaux dans des images 2D+t et de l'anévrisme cérébral dans les images en 3D. La dernière partie étudie un modèle de segmentation 4D en considérant les images 3D+t comme un hypervolume 4D et en utilisant un réseau LBM D4Q81, dans lequel le temps est considéré de la même manière que les trois autres dimensions pour la définition des directions de mouvement des particules dans la LBM, considérant les données 3D+t comme un hypervolume 4D et en utilisant un réseau LBM D4Q81. Des expériences sont réalisées sur des images synthétiques d'hypercube 4D et d'hypersphere 4D. La valeur de Dice sur l'image de l'hypercube avec et sans bruit montre que la méthode proposée est prometteuse pour la segmentation 4D et le débruitage
Cerebral aneurysm is a fragile area on the wall of a blood vessel in the brain, which can rupture and cause major bleeding and cerebrovascular accident. The segmentation of cerebral aneurysm is a primordial step for diagnosis assistance, treatment and surgery planning. Unfortunately, manual segmentation is still an important part in clinical angiography but has become a burden given the huge amount of data generated by medical imaging systems. Automatic image segmentation techniques provides an essential way to easy and speed up clinical examinations, reduce the amount of manual interaction and lower inter operator variability. The main purpose of this PhD work is to develop automatic methods for cerebral aneurysm segmentation and measurement. The present work consists of three main parts. The first part deals with giant aneurysm segmentation containing lumen and thrombus. The methodology consists of first extracting the lumen and thrombus using a two-step procedure based on the LBM, and then refining the shape of the thrombus using level set technique. In this part the proposed method is also compared with manual segmentation, demonstrating its good segmentation accuracy. The second part concerns a LBM approach to vessel segmentation in 2D+t images and to cerebral aneurysm segmentation in 3D medical images through introducing a LBM D3Q27 model, which allows achieving a good segmentation and high robustness to noise. The last part investigates a true 4D segmentation model by considering the 3D+t data as a 4D hypervolume and using a D4Q81 lattice in LBM where time is considered in the same manner as for other three dimensions for the definition of particle moving directions in the LBM model

Cette thèse comporte trois parties: étude du schéma de Boltzmann sur réseau, schéma adjoint de Boltzmann sur réseau pour l'identification de paramètres et construction d'une couche parfaitement absorbante pour ce schéma. La première partie introduit et analyse la méthode. La deuxième partie décrit une approche variationnelle pour l'assimilation de paramètres relatifs à la méthode du gaz de Boltzmann sur réseau. Une méthode adjointe discrète en temps est développée. L'algorithme est d'abord testé sur un écoulement de type Poiseuille linéaire (problème de Stokes), puis il est appliqué à un problème non linéaire. Des résultats encourageants sont obtenus pour un et deux paramètres inconnus. Finalement la troisième partie décrit une adaptation des couches absorbantes de Bérenger. Il en résulte un modèle d'automate de Boltzmann à neuf vitesses discrètes. Une analyse des ondes réfléchies est ensuite réalisée entre deux milieux de Boltzmann à une dimension, ce qui permet d'obtenir un équivalent des formules de Fresnel pour les schémas de Boltzmann et de proposer des modifications du schéma à l'interface pour annuler les ondes réfléchies. En deux dimensions, la même analyse d'ondes réfléchies met en évidence l'apparition de modes de Knudsen et des ondes transverses qui rendent l'analyse complexe
This thesis is composed of three parts. Firstly a study of Lattice Boltzmann scheme (LBE) is performed. Then Adjoint Lattice Boltzmann scheme (ALBE) is introduced for parameters identification. Finally a new Lattice Boltzmann scheme (BRB) is proposed to modelise B\'erenger's Perfectly Matched Layer (PML) method. The first part introduces and analyzes the LBE method. The second part describes a variational approach for parameters identification adapted to LBE. A time discrete adjoint method is developed. At first the ALBE method is applied to Stokes' problem and then to a nonlinear problem. Good results have been obtained in the cases of one or tow unknown parameters. Finally the third part describes an adaptation of PML for LBE. The LB scheme is obtained with 9 discretes velocities. An analysis of reflected waves between two one dimensional LB media is performed. It provides us an equivalent for the Fresnel formula for LBE interface. That gives us same ideas to modify the LB scheme at the interface to vanish reflected waves. In the two dimensional case, the same analysis of reflected waves shows the existence of Knudsen modes and transverse waves, which make the analysis more difficult

Dans le cadre du projet N-ARCH ayant pour objectif, la conception d'une machine parallèle, adaptée à l'exécution de programmes déclaratifs, nous nous sommes interéssés à l'évaluation parallèle du langage FP, le langage fonctionnel sans variable défini par Backus. Un programme FP peut être assimilé à une expression combinatoire qui, dans la plupart des implantations, est exécutée selon le modèle de réduction de graphe présentant, à notre avis, un certain nombre d'inconvénients. C'est pourquoi nous avons défini un nouveau modèle d'évaluation parallèle du langage FP. Dans ce modèle, on a d'une part la représentation du programme source en un ensemble d'arborescences et d'autre part, la représentation de l'argument (la séquence argument). Une exploration parallèle des arborescences est définie formellement par un graphe de transition d'état des noeuds de l'arborescence, qui peut être décrit par un système de réécriture. On peut alors en déduire un algorithme d'exploration, parallèle par envois et réceptions de messages. Cette exploration permet d'envoyer en parallèle des messages à la séquence argument, générant des réductions en parallèle sur la séquence argument, dont la sémantique est également donnée par des règles de réécriture. L'ensemble du modèle peut alors être décrit par un ensemble de processus communiquant par messages. Le modèle défini ne peut être considéré ni comme un modèle data-flow, ni comme un modèle de réduction au sens classique du terme: l'exploration parallèle des arborescences joue le rôle de "moteur d'exécution" ou de "distributeur de tâches" générant des réductions en parallèles sur la séquence argument