Literatura académica sobre el tema "Propagation d'incertitudes en contexte dynamique"

La quantification de la propagation des glissements de terrain est une étape clé de l’analyse des risques gravitaires. Dans ce contexte, les modèles d’écoulement en couche mince sont de plus en plus utilisés pour simuler la dynamique d’écoulements gravitaires comme les coulées de débris. Ils sont plus souples d’utilisation et moins coûteux en temps de calcul que des modèles 3D plus complexes, et fournissent des informations plus précises sur les vitesses et les épaisseurs des écoulements que des méthodes purement empiriques. Dans cette revue de la littérature, nous présentons les principales rhéologies utilisées pour modéliser des écoulements gravitaires homogènes, et donnons un exemple d’application pratique avec la Rivière du Prêcheur (Martinique, Petites Antilles). Nous discutons ensuite les principales pistes de développements permettant d’utiliser ces modèles dans le cadre d’études opérationnelles d’analyse d’aléas et de risques.

RÉSUMÉ: La démocratisation de l'Internet facilite le recours massif aux applications de messagerie instantanée comme WhatsApp. Celle-ci, très prisée mondialement, favorise la socialisation et le partage d'informations variées. Cependant, en l'absence de toute prise de conscience, certains des contenus qui sont abondamment relayés dans les groupes WhatsApp peuvent conduire à la violence, à la haine, et pourraient être potentiellement dangereux pour la cohésion sociale dans un contexte de fragilité politique comme celui de la Côte d'Ivoire. Cette recherche, menée à l'aide d'une approche qualitative, repose sur un corpus d'une quinzaine d'informations provenant de deux groupes WhatsApp. Nous mobilisons ici le concept de gatekeeping. Nous parvenons à la conclusion que WhatsApp charrie d'abondants messages, mais comporte aussi des limites, ne parvenant pas à freiner la propagation de contenus toxiques. ABSTRACT: The democratization of the Internet has facilitated the widespread use of instant messaging applications such as WhatsApp. This platform, widely popular worldwide, encourages socialization and the sharing of diverse information. However, without sufficient awareness, some of the content that circulates on WhatsApp can incite violence, hatred, and potentially undermine social cohesion, particularly in politically fragile contexts like that of Côte d'Ivoire. This qualitative study is based on a corpus of about fifteen pieces of information from two WhatsApp groups. We employ the concept of gatekeeping in our analysis. We conclude that while WhatsApp serves as a vehicle for a vast array of messages, it also has significant limitations in controlling the spread of toxic content.

Contexte: Le covid-19 (coronavirus disease – 19) est une infection causée par un coronavirus dit SARS-Cov_2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2), un virus très contagieux qui affecte les voies respiratoires. On en compte un grand nombre de patients dans le monde causant de nombreuses pertes en vies humaines. En Côte d'Ivoire comme partout ailleurs, les gouvernements et les spécialistes se sont engagés dans une dynamique de lutte contre le covid-19. Jusqu'à ce jour, le moyen de lutte par excellence reste la prévention.Objectif : Faire un état des lieux de la pandémie de covid-19 en Côte d'Ivoire en vue d'en améliorer la lutte.Méthodes : La première étape a consisté à l'analyse de la progression de la pandémie en Côte d'Ivoire sur la période de mars à mai 2020. La deuxième étape a été le diagnostic du mode de transmission de la pandémie. La troisième étape a consisté en la recherche des facteurs de risque à partir d'enquêtes de terrain et d'analyse des faits observés de façon générale en Côte d'Ivoire.Résultats : L'analyse de la progression de la pandémie montre que celle-ci se propage de façon aléatoire et à un rythme très élevé en Côte d'Ivoire. Le nombre de personnes infectées est inégalement réparti sur l'étendue du territoire national et dans le temps. Les résultats du diagnostic du mode de transmission de la pandémie en Côte d'Ivoire à partir de la carte de contrôle des moyennes ont montré que la transmission de la pandémie dans le pays est hors contrôle. La recherche des facteurs de risque à partir d'enquêtes de terrain et d'analyse des faits observés dans le pays révèle que plusieurs causes sont à la base de cette rapide propagation de la pandémie en Côte d'Ivoire. Celles-ci ont été regroupées en classes suivant les 5 M en accord avec le diagramme d'ISHIKAWA.Conclusion : Le COVID-19 représente un réel problème de santé publique majeur en Côte d'Ivoire. Sa propagation est rapide et non maîtrisée. La population ne s'est pas encore approprié les gestes barrières. Et les causes de cette diffusion exponentielle de la pandémie ont été identifiées. Recommandations : A la lumière des résultats, certaines recommandations telles que l'automatisation des dispositifs de lavage des mains dans les lieux public, la pulvérisation régulière des lieux publics, le port obligatoire des masques, la bonne protection des aliments directement consommables …ont été faites afin de freiner la propagation de cette pandémie en Côte d'Ivoire.

Contexte : Une éclosion de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est survenue en Saskatchewan du 12 septembre au 20 octobre 2020. L’événement index, la fréquentation d’un centre d’entraînement physique local, a donné naissance à six éclosions/agrégats de cas supplémentaires dans de multiples contextes. Il s’agissait d’une école secondaire, d’un hôpital, de trois lieux de travail (A, B et C) et de plusieurs ménages. L’aggrégat comprenait 63 cas au total, soit 27 membres du centre d’entraînement et 36 autres cas de deuxième, troisième et quatrième génération. Méthodes : Tous les cas de COVID-19 liés à l’éclosion et confirmés en laboratoire ont été inclus dans l’analyse. Les autorités locales de santé publique ont interrogé tous les cas et les contacts et ont mené des enquêtes environnementales dans le centre d’entraînement physique. Nous avons utilisé des méthodes épidémiologiques descriptives pour comprendre la dynamique de transmission de l’aggrégat associé au centre d’entraînement en utilisant l’enquête des cas, l’enquête sur les contacts et les données de laboratoire, y compris le séquençage du génome entier. Résultats : Les données de séquençage ont confirmé la lignée unique des cas liés à l’aggrégat (n = 32 séquencés; coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 [SRAS-CoV-2] lignée B.1.1.72). En plus de la fréquentation du centre d’entraînement, des cas infectieux fréquentaient l’école secondaire et étaient impliqués dans d’autres activités. Malgré la transmission continue dans le centre d’entraînement, aucun cas secondaire n’a été identifié dans l’école secondaire où quatre élèves appartenant à l’aggrégat ont assisté à des cours pendant leur période infectieuse. Conclusion : Nous décrivons une éclosion de COVID-19 où le ou les cas index fréquentaient un centre d’entraînement, et où la propagation s’est poursuivie pendant 38 jours malgré le dépistage et l’isolement des cas positifs au cours de cette période. En raison de la fréquentation du centre d’entraînement au fil du temps, la fermeture à court terme et le nettoyage peuvent ne pas interrompre les chaînes de transmission. Une mesure de santé publique ciblée et préventive dans les installations d’entraînement physique peut être justifiée. Les mesures de contrôle ont permis de limiter la propagation dans les écoles.

Résumé Une fenêtre s'ouvre aujourd'hui pour que les pays européens puissent s'échapper de la « prison » de la déflation, si leurs politiques économiques s'avèrent suffisamment accommodantes. L'appréciation récente du dollar n'est pas une simple bulle destinée à se dégonfler à brève échéance. Elle traduit fondamentalement la prise en compte par les opérateurs internationaux de la continuité des performances de croissance américaines et leur confiance accrue dans le caractère soutenable de la position extérieure américaine. Si les politiques monétaires, en Europe et au Japon, maintiennent suffisamment longtemps de bas taux d'intérêt à court terme, la correction des changes pourrait être menée à terme et le dollar se stabiliser, fin 1997, au voisinage de 1,9 DM et 130 yens. Avec la normalisation des changes intra-européens, c'est un changement d'environnement significatif pour les entreprises européennes. Dans les dernières années, en effet, la contrainte de monnaie forte a constitué, pour nombre d'entre elles, un vecteur privilégié des influences déflationnistes, en poussant à la guerre des prix et à l'abaissement prioritaire des charges d'exploitation et d'investissement. Il résultera de ce changement des gains de parts de marché substantiels pour les entreprises européennes, mais aussi et surtout des signaux de prix plus favorables, qui devraient lever l'inhibition à produire et investir. Les politiques budgétaires européennes auront aussi leur rôle à jouer jians la consolidation de cet environnement, en évitant un durcissement exagéré au voisinage des prochaines échéances institutionnelles. La croissance internationale, qui bénéficiera en 1997 et 1998 d'une accélération du commerce international, pourrait être ainsi mieux partagée au sein de l'OCDE. La croissance américaine, toujours forte, bénéficie des effets du fort courant d'investissements sur le potentiel productif, si bien que les tensions inflationnistes sur les marchés de biens restent limitées. Les autorités monétaires ont les moyens de maîtriser la vitesse de l'expansion, sans avoir à verser dans un durcissement d'une sévérité telle qu'il s'avérerait déstabilisant. Les conditions de liquidité de l'économie américaine se sont en effet progressivement resserrées depuis 1994 et rendent efficace une nouvelle action marginale de la Réserve fédérale. La croissance américaine, encore vive en 1997 (2,8 %), ralentirait sans drame en 1998 (2 %). Le Japon bénéficie désormais de la décrue du yen mais s'apprête à subir un assainissement budgétaire qui amputera lourdement les ressources des ménages et fragilisera davantage une demande privée déjà versatile. C'est donc le maintien d'une politique monétaire accommodante, qui, à travers son impact sur le taux de change, aura la charge principale de placer le Japon sur un sentier d'expansion honorable. La contribution du commerce extérieur jouera un rôle essentiel pour permettre au Japon d'atteindre une croissance supérieure à 3 % en 1998. Le regain d'exportations n'a encore eu jusqu'à présent qu'un effet d'entraînement limité sur l'économie allemande. La consommation des ménages allemands pâtit de l'ajustement des emplois et des restructurations en cours. Ces restructurations améliorent progressivement la rentabilité des entreprises mais la confirmation de la détente concurrentielle est décisive pour que leur incitation à investir soit enfin libérée. En 1997, le programme d'économies sociales exercera une ponction contraignante sur les ressources des ménages. Mais si l'effort actuel parvient à ramener le déficit public au voisinage du critère de Maastricht, la politique budgétaire pourrait relâcher la pression sur les ménages en 1998 et devenir modérément expansionniste : ce serait bénéfique à l'expansion sans constituer un danger pour la maîtrise acquise du déficit. Une impulsion pourrait ainsi être donnée à la consommation des ménages et la demande interne relaierait enfin la reprise des exportations. C'est dans ces conditions que L'Allemagne pourrait renouer, après une année 1997 encore modeste (2,2 %), avec une expansion significative en 1998 (3,5 %). La croissance décrite pour la France (2,5 % cette année, 3,1 % l'an prochain) s'appuie sur l'hypothèse d'un changement de configuration monétaire et financière : la montée du dollar, passée et prévue, permettrait de conforter le regain des exportations, grâce au redressement du commerce mondial et aux gains de parts de marché. En même temps, les profits à l'exportation pourraient se redresser ; leur compression passée, pour limiter les pertes de compétitivité, pesait sur les salaires, les emplois, les investissements etc. Le rééquilibrage anticipé dans cette prévision modifierait les comportements. D'autant que la montée du dollar s'accompagne d'un rééquilibrage à l'intérieur même du SME. La détente des taux d'intérêt se maintiendrait et permettrait aussi que le contexte d'incertitudes soit en partie levé. La dynamique d'une reprise par l'extérieur pourrait ainsi se concrétiser : la fin des comportements restrictifs de dépenses des entreprises impliquerait l'arrêt du déstockage, la stabilisation des effectifs puis la reprise des embauches et enfin le redémarrage de l'investissement. Ainsi, la demande intérieure s'accélérerait : demande intérieure totale dès 1997 (du fait des stocks), demande intérieure finale en 1998 grâce à l'investissement. La politique économique reste contrainte par la satisfaction des critères de Maastricht : investissement et consommation des administrations sont limités et le seront d'autant plus si des risques de creusement du déficit apparaissent. L'investissement productif sera l'élément dynamique de la demande intérieure, tout particulièrement en 1998. Mais la consommation a peu de chance de s'intensifier car elle a été dopée en 1996 par les mesures de soutien à l'automobile : la baisse du taux d'épargne a déjà eu lieu. La croissance sera compatible avec un nouveau ralentissement de l'inflation (malgré la hausse du prix de l'énergie importée), une nouvelle extension de l'excédent commercial (grâce à l'industrie) et elle permettrait une inflexion à la baisse du chômage. Les créations d'emplois s'accentueraient progressivement et atteindraient en 1998 un rythme proche de celui de 1988-89, bien que la croissance du PIB soit plus faible : le ralentissement des gains de productivité, avec le développement du temps partiel, et le contrecoup des faibles créations d'emplois de 1994 dans l'industrie permettraient une reprise franche à court terme. Le revenu des ménages en sera peu affecté ; mais le chômage pourrait cesser de croître et même diminuer en 1998, sous l'hypothèse d'une neutralité de la politique de l'emploi. Enfin, les critères de Maastricht seraient respectés, les dépenses étant modérées (et, au besoin, gelées) et les recettes accrues si nécessaire.

Cette thèse est une contribution à la métrologie des faibles forces qui s'inscrit dans la continuité des activités de recherche menées au département AS2M de l'institut FEMTO-ST. Ce manuscrit présente la conception et la mise en œuvre expérimentale d'un accéléromètre pendulaire triaxial qui mesure les composantes non filtrées du régime sismique, puisque ces dernières sont susceptibles de perturber le fonctionnement d'une balance de micro-nanoforce électromagnétique actuellement en développement. Une méthodologie alternative de calcul est également proposée dans ce manuscrit afin d'estimer spécifiquement la valeur et l'incertitude associée à une ou plusieurs grandeurs d'intérêt inconnues, par l'intermédiaire d'un système dynamique SISO dont le comportement est incertain et perturbé. Cette approche repose sur la représentation exacte de ce système grâce à une entrée correctrice virtuelle qui contient les grandeurs d'intérêt. Cette entrée est estimée puis mise en forme afin de déterminer l'incertitude associée à ces grandeurs d'intérêt, en utilisant les outils de l'analyse par intervalles. La méthodologie proposée est validée à partir de simulations de l'accéléromètre en modes actif et passif, puis illustrée sur le dispositif expérimental. Une étude en simulation du fonctionnement couplé de la future balance de micro-nanoforce électromagnétique avec l'accéléromètre triaxial est également réalisée. L'approche proposée est mise en œuvre lors d'un essai simulé visant à caractériser la raideur mécanique d'un levier élastique
This PhD thesis is a contribution to small force metrology, in line with the research activities carried out in the AS2M department of the FEMTO-ST institute. This manuscript presents the design and experimental implementation of a triaxial pendulous accelerometer, which measures the unfiltered seismic activity, since the latter is likely to interfere with the operation of an electromagnetic micro-nanoforce balance currently under development. An alternative methodology is also proposed in this manuscript to specifically estimate the value and uncertainty associated with one or more unknown quantities of interest, using a dynamical SISO system whose behavior is uncertain and disturbed. This approach is based on the exact representation of this system by means of a virtual corrective input containing the quantities of interest. This input is estimated and then shaped to determine the uncertainty associated with these quantities of interest, using the tools of interval analysis. The proposed methodology is validated on the basis of simulated accelerometer responses in active and passive modes, then illustrated on the experimental setup. A simulation study of the coupled operation of the future electromagnetic micro-nanoforce balance with the triaxial accelerometer is also carried out. The proposed approach is implemented in a simulated test aiming at characterizing the mechanical stiffness of an elastic cantilever

Cette thèse porte sur la propagation d'incertitudes et la résolution de problème inverse et leur accélération par Chaos Polynomial. L'objectif est de faire un état de l'art et une analyse numérique des méthodes spectrales de type Chaos Polynomial, d'en comprendre les avantages et les inconvénients afin de l'appliquer à l'étude probabiliste d'instabilités hydrodynamiques dans des expériences de tubes à choc de type Richtmyer-Meshkov. Le second chapitre fait un état de l'art illustré sur plusieurs exemples des méthodes de type Chaos Polynomial. Nous y effectuons son analyse numérique et mettons en évidence la possibilité d'améliorer la méthode, notamment sur des solutions irrégulières (en ayant en tête les difficultés liées aux problèmes hydrodynamiques), en introduisant le Chaos Polynomial généralisé itératif. Ce chapitre comporte également l'analyse numérique complète de cette nouvelle méthode. Le chapitre 3 a fait l'objet d'une publication dans Communication in Computational Physics, celle-ci a récemment été acceptée. Il fait l'état de l'art des méthodes d'inversion probabilistes et focalise sur l'inférence bayesienne. Il traite enfin de la possibilité d'accélérer la convergence de cette inférence en utilisant les méthodes spectrales décrites au chapitre précédent. La convergence théorique de la méthode d'accélération est démontrée et illustrée sur différents cas-test. Nous appliquons les méthodes et algorithmes des deux chapitres précédents à un problème complexe et ambitieux, un écoulement de gaz compressible physiquement instable (configuration tube à choc de Richtmyer-Meshkov) avec une analyse poussée des phénomènes physico-numériques en jeu. Enfin en annexe, nous présentons quelques pistes de recherche supplémentaires rapidement abordées au cours de cette thèse.

Ces travaux de thèse portent sur l'étude expérimentale et numérique de structures mécaniques non-linéaires soumises à des vibrations sinusoïdales et aléatoires. L'étude prend en compte l'existence d'incertitudes au sein du protocole expérimentale et de la modélisation. Les études expérimentales menées au CEA/CESTA montrent que la réponse des structures assemblées à des sollicitations vibratoires est fortement dépendante du niveau d'excitation d'une part, et que la réponse obtenue possède une variabilité, parfois importante. Ces résultats expérimentaux ne peuvent pas être reproduits en simulation avec la méthode de simulation vibratoire linéaire déterministe classique.L'objectif de ces travaux est de proposer et de mettre en place des méthodes numériques pour étudier ces réponses non-linéaires, et de quantifier et propager les incertitudes pertinentes au sein des calculs. Cet objectif passe par l'étude de maquettes d'essai de complexité croissante et sujettes aux mêmes phénomènes vibratoires que les objets d'étude industriels du CEA/CESTA. Les méthodes de simulation vibratoire non-linéaires et les techniques numériques développées dans le monde académique sont adaptées et utilisées dans le contexte industriel du CEA/CESTA.Le premier objet d'étude est une poutre métallique bi-encastrée, dont la non-linéarité est d'origine géométrique. Le modèle associé à cette poutre est un oscillateur de Duffing à un degré de liberté très détaillé dans la littérature scientifique, et qui permet de valider les développements numériques effectués, sur les aspects de l'excitation aléatoire et de la propagation d'incertitudes. Dans un premier temps, les méthodes de tir et d'équilibrage harmonique sont étendues au cas de l'excitation aléatoire et validées sur cette structure académique par comparaison à l'expérience. Dans un second temps, une méthode de propagation d'incertitude non-intrusive est implémentée pour prendre en compte les incertitudes de modélisation identifiées.Le second objet d'étude est une maquette comportant un plot élastomère reliant une masselotte à un bâti. Le comportement non-linéaire de l'élastomère est au c\oe ur de ces travaux de thèse. De nombreux essais vibratoires sont réalisés dans un premier temps pour identifier un modèle non-linéaire de l'élastomère juste suffisant. Dans un second temps, le modèle développé est validé par comparaison aux essais en utilisant et adaptant les méthodes étendues lors de l'étude de la poutre bi-encastrée.Enfin, une maquette d'étude se rapprochant d'un cas d'application industriel est étudiée : la maquette Harmonie-Gamma. Elle compte des interfaces frottantes et des liaisons élastomères. Les essais vibratoires réalisés permettent d'identifier le comportement dynamique linéaire et non-linéaire du système et d'étudier l'évolution de la réponse en fonction du niveau d'excitation. Un modèle numérique est réalisé par éléments finis puis réduit par une méthode de sous-structuration. Les relations non-linéaires sont introduites au niveau des liaisons frottantes et élastomères. La réponse vibratoire de la structure est simulée par la méthode d'équilibrage harmonique couplée à un algorithme de continuation. Les comparaisons essais / calculs sont menées pour les excitations de type sinus balayé et aléatoire, et permettent d'analyser l'apport de chaque non-linéarité dans la réponse de la structure
This PhD work focuses on the experimental and numerical study of nonlinear structures subjected to both harmonic and random vibrations, in the presence of modeling and experimental uncertainties. Experimental studies undertaken at the CEA / CESTA show a strong dependence of the jointed structures towards the excitation level, as well as a variability in the response for a given excitation level. These experimental results cannot be simulated using the classical determinist linear vibration simulation method.The objective of this work is to propose and set up numerical methods to study these nonlinear responses, while quantifying and propagating the relevant uncertainties in the simulations. This objective involves the study of structural assemblies of increasing complexity and subjected to the same vibratory phenomena as CEA / CESTA industrial structures. Advanced nonlinear numerical methods developed in academia are applied in the CEA / CESTA industrial context.The first test structure is a clamped-clamped steel beam that has a geometrical nonlinearity. The beam is modeled by a Duffing oscillator which is a widely studied model in the field of nonlinear dynamics. This allows for a validation of the numerical developments proposed in this work, first on the issue of random vibrations, and second on the issue of the propagation of uncertainties. The simulations are based on two techniques of reference (shooting method and harmonic balance method). Firstly, the simulation results are validated by comparison with the experimental results for random vibrations. Secondly, the harmonic balance method is used in adequation with a non-intrusive polynomial chaos in order to take into accounts the modeling uncertainties.The second test structure is a mass linked to a solid casing via a vibration-absorbing elastomeric material of biconical shape surrounded by a cage of aluminum. The nonlinear behavior of the elastomer is at the heart of this work. Various vibration tests were performed on this structure in order to identify the simplest nonlinear model possible to answer our queries. The identified model is validated through comparisons between the simulation results and the experimental results for both sine-swept and random vibrations.The central assembly of this work is an industrial assembly with friction joints and vibration-absorbing elastomeric joints, named Harmonie-Gamma. The vibration tests performed exhibit resonance modes as well as a strong dependency of the response with the excitation level. A numerical finite element model is developed and reduced with a substructuration technique. The resulting nonlinear reduced model is simulated using an harmonic balance method with a continuation method. The simulated responses are compared with the experiments and allow for an analysis of coupled nonlinearities in the CEA / CESTA industrial context

Lors de la phase de conception de systèmes mécaniques le comportement dynamique des structures doit être pris en compte afin de s'assurer de leurs performance et fiabilité. [. . ] Les travaux de ce manuscrit portent sur différentes phases de cette démarcheV&V. Premièrement, une étude est menée sur l'une des premières étapes du processus de validation où plusieurs indicateurs sont proposés afin de détecter et quantifier le niveau de non-linéarité présent dans les réponses vibratoires mesurées. Deuxièmement, une stratégie globale pour le recalage de modèles localement non-linéaires basée sur la méthode de la balance multi-harmonique et l'erreur en relation de comportement est présentée. Ensuite, une méthode de condtruction d'un modèle linéaire équivalent prenant en compte les non- linéarité et leurs variabilittés abordée. Finalement, une méthodologie de conception robuste de structure spatiale précontrainte basée sur la théorie Info-Gap est présentée
Structural dynamic behavior must generally be taken into account in the design of mechanical systems in order to insure their performance and reliability. [. . . ] The work presented in this dissertation addresses different steps of the V&V process. First, this work focuses on an early phase where several indicators are proposed to detect and quantify the degree of non linearity in the measured response of structure. Second, a global strategy for updating locally min linear models based on a hybrid multi-harmonic balance and extended constitutive relation error method is addressed. Then, the construction of an equivalent linear model taking into account both non-linear behaviors and their variabilities is proposed. Finally, a robust design methodology for prestressed space structures based on the Info-Gap theory is presented. Is

Contexte. Depuis la révolution industrielle, les forêts européennes connaissent une dynamique d’expansion de leur surface et de leur stock de bois. Cette expansion, conjuguée au changement climatique, entraîne des modifications des processus de dynamique forestière. L’émergence de la bioéconomie européenne augure dans ce contexte d’évolutions des stratégies de gestion forestière à l’échelle européenne et nationale. La simulation des ressources forestières futures et de leur pilotage par des modèles à grande échelle spatiale est donc indispensable pour fournir des outils de planification stratégique. En France, les ressources forestières se caractérisent par une diversité marquée par rapport à d’autres pays européens. Le modèle de dynamique forestière MARGOT (MAtrix model of forest Resource Growth and dynamics On the Territory scale), a été mis en place par l’inventaire forestier national (IFN) en 1993 pour simuler les ressources forestières françaises à partir des données de cet inventaire, mais n’a été l’objet que de travaux de recherche restreints depuis son origine. Ses simulations restent limitées à un horizon temporel de moyen terme (inférieur à 30 ans), sous des scénarios de gestion de type business as usual, et ne tenant pas compte des contextes forestiers et environnementaux non-stationnaires.Objectifs. Cette thèse a pour ambition générale de consacrer un effort de recherche de rupture sur le modèle MARGOT, afin d’aborder les enjeux forestiers actuels. Les objectifs précis sont : i) de déterminer la capacité du modèle MARGOT à restituer l’expansion forestière française sur une période rétrospective longue (1971-2016), ii) de prendre en compte de façon synthétique de l’hétérogénéité des forêts à grande échelle, iii) de prendre en compte le phénomène de densification des forêts dans la dynamique démographique, iv) d’inclure les forçages climatiques externes dans la dynamique de croissance des forêts, v) dans un contexte devenu très incertain, de pouvoir mesurer le niveau d’incertitude des simulations résultant de l’erreur d’échantillonnage de l’inventaire forestier au regard des évolutions tendancielles considérées. Le développement de scénarios de gestion forestière reste hors du champ de ce travail. Principaux résultats. Une méthode générique de partition des forêts selon leur hétérogénéité géographique et compositionnelle a été mise en place, avec une vocation applicative à d’autres contextes forestiers européens. Une méthode de propagation de l’incertitude d’échantillonnage aux paramètres du modèle, puis aux simulations, a été développée à partir d’approches de ré-échantillonnage de données et de modélisation d’erreurs. Une approche originale d’intégration des phénomènes de densité-dépendance démographique, fondée sur une métrique de densité et la réintroduction d’un concept de « peuplement forestier » adapté à ce modèle, a été développée. Une stratégie d’intégration des forçages climatiques des paramètres démographiques du modèle a été développée à partir d’une approche d’hybridation entrées-sorties avec le modèle fonctionnel CASTANEA pour un sous-ensemble de la forêt française incluant les espèces de chênes, de hêtre, d’épicéa commun, et de pin sylvestre. L’ensemble de ces développements a permis de réduire très notablement le biais de prédiction du modèle initial. Conclusions. Les développements consentis font du modèle MARGOT un outil d’exploration et de planification plus fiable des ressources forestières, et reposant sur une approche de modélisation originale et unique en Europe. L’utilisation de statistiques forestières anciennes permettra d’évaluer le modèle et de simuler le stock de carbone de la forêt française sur un horizon temporel plus importante (de plus de 100 ans). Une évaluation approfondie des performances de ce nouveau modèle par des simulations intensives doit être conduite
Context. Since the industrial revolution, European forests have shown expansion of their area and growing stock. This expansion, together with climate change, drive changes in the processes of forest dynamic. The emergence of a European bioeconomy strategy suggests new developments of forest management strategies at European and national levels. Simulating future forest resources and their management with large-scale models is therefore essential to provide strategic planning support tools. In France, forest resources show high diversity as compared with other European countries' forests. The MARGOT forest dynamic model (MAtrix model of forest Resource Growth and dynamics On the Territory scale), was developed by the national forest inventory (IFN) in 1993 to simulate French forest resources from data of this inventory, but has been the subject of restricted developments, and simulations remain limited to a time horizon shorter than 30 years, under “business as usual” management scenarios, and not taking into account non-stationary forest and environmental contexts.Aims. The general ambition of this thesis was to consent a significant development effort on MARGOT model, in order to tackle current forestry issues. The specific objectives were: i) to assess the capacity of MARGOT to describe French forest expansion over a long retrospective period (1971-2016), ii) to take into account the heterogeneity of forests at large-scale in a holistic way, iii) to account for the impacts of forest densification in demographic dynamic processes, iv) to encompass external climatic forcing in forest growth, v) in a very uncertain context, to be able to quantify NFI sampling uncertainty in model parameters and simulations with respect to the magnitude of other trends considered. The development of forest management scenarios remained outside the scope of this work.Main results. A generic method for forest partitioning according to their geographic and compositional heterogeneity has been implemented. This method is intended to be applied to other European forest contexts. A method of propagating sampling uncertainty to model parameters and simulations has been developed from data resampling and error modelling approaches. An original approach to integrating density-dependence in demographic processes has been developed, based on a density metric and the reintroduction of forest stand entities adapted to the model. A strategy for integrating climate forcing of model demographic parameters was developed based on an input-output coupling approach with the process-based model CASTANEA, for a subset of French forests including oak, beech, Norway spruce, and Scots pine forests. All of these developments significantly reduced the prediction bias of the initial model.Conclusions. These developments make MARGOT a much more reliable forest resource assessment tool, and are based on an original modeling approach that is unique in Europe. The use of ancient forest statistics will make it possible to evaluate the model and simulate the carbon stock of French forests over a longer time horizon (over 100 years). Intensive simulations to assess the performance of this new model must be done

Cette thèse est consacrée au développement d'un outil de pré-dimensionnement par éléments finis pour l'estimation de l'endommagement par fatigue polycyclique de structures linéaires sous chargements multiaxiaux et stationnaires gaussiens. L'état de contraintes atteint dans ces structures étant aléatoire, il devient nécessaire de raisonner en terme de statistique et l'approche spectrale s'avère particulièrement adaptée pour cette situation. Dans ce travail, les méthodes spectrales sont améliorées par la prise en compte des largeurs de bande des spectres de réponses des structures soumises à des chargements nonproportionnels et de moyennes non nulles. Le critère d'endommagement de Sines est retenu. L'étude numérique de la distribution de l'endommagement résultant des incertitudes sur les paramètres matériaux et des applications dans le domaine de l'optimisation des structures sont également abordées.

Dans le cadre de la modélisation de structures comportant des paramètres incertains, nous nous intéressons aux caractéristiques spectrales des systèmes mécaniques. Alternatives aux méthodes de Monte-Carlo pour le traitement des problèmes de propagation d'incertitudes dans les modèles mécaniques structuraux, les méthodes d'éléments finis stochastiques (MEFS) connaissent un succès grandissant depuis une dizaine d'années, concrétisé par de nombreux travaux de recherche internationaux. Le présent travail s'inscrit dans le cadre de ces recherches. Dans cette optique, nous décrivons dans une première partie les caractéristiques spectrales, aussi bien les valeurs propres que les modes propres, des structures comportant des paramètres modélisés par des variables aléatoires ou par des champs aléatoires. Pour ce faire, nous utilisons la méthode spectrale des éléments finis stochastiques, que nous avons étendue au calcul des valeurs et vecteurs propres. Les propriétés du matériau sont modélisées par un développement de Karhunen-Loève, alors que les valeurs et les vecteurs propres sont développés sur la base du chaos polynomial. Une méthode de résolution adoptée est proposée pour le découplage du système d'équations. La méthode proposée, essentiellement valable pour les problèmes linéaires, présente l'intérêt de permettre la prise en compte, non seulement de variables aléatoires, mais également de champs stochastiques pour la modélisation probabiliste des paramètres incertains du modèle. Quatre applications à différents niveaux de complexité permettent de juger de ses possibilités. Nous étudions ensuite le couplage de la conception robuste et de la MEFSS, cette dernière représente un outil puissant pour l'optimisation de la performance dynamique des systèmes mécaniques, puisqu'elle permet d'obtenir, à moindre coût, la moyenne et l'écart-type de la réponse, afin d'évaluer la solution robuste. L'intérêt de l'outil présenté est illustré par deux exemples sur des structures en automobile.

Dans le cadre de la modélisation de structures comportant des paramètres incertains, nous nous intéressons aux caractéristiques des réponses dynamiques de systèmes mécaniques. Dans cette optique, on s'applique dans une première partie à décrire les réponses dynamiques, aussi bien les valeurs propres que les modes propres, des structures comportant des paramètres modélisés par des variables aléatoires ou champs aléatoires. Pour ce faire, nous utilisons la méthode des éléments finis stochastiques spectrale, qui permet d'obtenir les caractéristiques principales des réponses. Cette méthode, essentiellement valable pour les problèmes linéaires, présente l'intérêt de permettre l'emplois, non seulement de variables aléatoires mais également de processus ou champs stochastiques pour la modèlisation probabiliste des paramètres incertains du modèle. Dans une deuxième partie, nous avons traité le problème de l'optimisation stochastique et la conception robuste des structures dynamiques