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Teses / dissertações sobre o tema "Inversion identification"
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Markusson, Ola. "Model and System Inversion with Applications in Nonlinear System Identification and Control". Doctoral thesis, KTH, Signals, Sensors and Systems, 2001. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-3287.
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Stakvik, Jon Åge. "Identification, Inversion and Implementaion of the Preisach Hysteresis Model in Nanopositioning". Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for teknisk kybernetikk, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-25744.
Texto completo da fonteResumo:
Atomic force microscopes offer the possibility for imaging a sample topography with accuracy in the nanometer scale. This kind of performance is impossible without actuators enabling a certain accuracy. A frequently used actuator in such nanopositioning applications is the piezoelectric actuator which, although precise, exhibit the unwanted phenomenon of hysteresis. Hysteresis is recognized as the main nonlinearity in the piezoelectric actuator, and introduces severe control issues for accurate positioning.To compensate for hysteresis an accurate model of the nonlinearity has to be identified. A discrete and a piecewise-continuous model, based on the Preisach operator, is identified with a constraint least squares method. An algorithm for computing the output of the continuous model is proposed and outlined together with a solution for the discrete model. The general approach for control of hysteresis is to create a right inverse of the identified model. Since the Preisach operator does not have an analytical inverse, this is done numerically by a closest match algorithm. These algorithms are described based on previous literature.In order to achieve a well designed model for the Preisach operator, the input function has to be thoughtfully designed. It is pointed out that to achieve a persistently excited input signal, the number of reversals has to be sufficient compared to the discretization level of the implemented Preisach operator. Additionally, effects from systematic errors in the signal loop, such as negative phase due to low pass filtering, time delay, creep and actuator dynamics, has to be minimized. It was shown that negative phase in the signal loop can invalidate the identified models.Both the discrete and continuous model was shown to describe the hysteresis nonlinearity. To reduce the step-size of each discrete value, a higher discretization level can be applied to the discrete model. The inverse models were simulated to verify the inversion algorithms, followed by results from testing the inverse signal. The inverted signal based on the discrete method showed need for interpolation between the discrete levels, while the continuous inverse exhibit higher frequency components that causing vibrations due to resonance dynamics. An input signal consisting of the same amount of reversals as the discretization level was shown to give a valid identified model. Furthermore, increasing the number of reversals was shown to continue improving the accuracy. The effect of negative phase, from low pass filtering and time delay, was tested, and changes in the distribution of the Preisach weights were shown. Such effects can cause significant errors in identification of hysteresis models, especially if the reference frequency is subject to changes.
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Cognet, Jean-Marc. "Inversion sismique : identification du signal source et modélisation des réflexions multiples". Paris 9, 2001. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=2001PA090016.
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Vu, Tuan-Anh. "One-shot inversion methods and domain decomposition". Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2024. http://www.theses.fr/2024IPPAE009.
Texto completo da fonteResumo:
Notre objectif principal est d’analyser la convergence d’une méthode d’optimisation basée sur le gradient, pour résoudre des problèmes inverses d’identification de paramètres, dans laquelle les problèmes directs et adjoints correspondants sont résolus par un solveur itératif. Le couplage des itérations pour les trois inconnues (le paramètre du problème inverse, la solution du problème direct et la solution du problème adjoint) donne ce que l’on appelle les méthodes d’inversion de type one-shot. De nombreux tests numériques ont montré que l’utilisation de très peu d’itérations internes pour les problèmes directs et adjoints peut néanmoins conduire à une bonne convergence pour le problème inverse. Cela nous motive à développer une théorie de convergence rigoureuse pour les méthodes de type one-shot en utilisant un petit nombre fixe d’itérations internes, avec un schéma semi-implicite pour la mise à jour du paramètre et une fonction de coût régularisée. Notre théorie couvre une classe générale de problèmes inverses linéaires dans le cadre discret de dimension finie, pour lesquels les problèmes directs et adjoints sont résolus par des méthodes génériques d’itération de point fixe. En étudiant le rayon spectral de la matrice par blocs des itérations couplées, nous prouvons que pour des pas de descente suffisamment petits, les méthodes de type one-shot (semi-implicites) convergent. En particulier, dans le cas scalaire, où les inconnues appartiennent à des espaces à une dimension, nous établissons des conditions de convergence suffisantes et même nécessaires sur le pas de descente. Ensuite, nous appliquons des méthodes de type one-shot aux problèmes inverses de conductivité (linéarisés et puis non linéaires), et résolvons les problèmes directs et adjoints par des méthodes de décomposition de domaines, plus spécifiquement des méthodes de Schwarz optimisées sans recouvrement. Nous analysons un algorithme de décomposition de domaine qui calcule simultanément les solutions directe et adjointe pour une conductivité donnée. En combinant cet algorithme avec la mise à jour du paramètre par descente de gradient, nous obtenons une méthode one-shot de décomposition de domaine qui résout le problème inverse. Nous proposons deux versions discrétisées de l’algorithme couplé, dont la seconde (dans le cas du problème inverse de conductivité linéarisé) s’inscrit dans le cadre abstrait de notre théorie de convergence. Enfin, plusieurs expériences numériques sont fournies pour illustrer les performances des méthodes de type one-shot, en comparaison avec la méthode de descente de gradient classique dans laquelle les problèmes directs et adjoints sont résolus par des solveurs directs. En particulier, nous observons que, même dans le cas de données bruitées, très peu d’itérations internes peuvent toujours garantir une bonne convergence des méthodes de type one-shotOur main goal is to analyze the convergence of a gradient-based optimization method, to solve inverse problems for parameter identification, in which the corresponding forward and adjoint problems are solved by an iterative solver. Coupling the iterations for the three unknowns (the inverse problem parameter, the forward problem solution and the adjoint problem solution) yields the so-called one-shot inversion methods. Many numerical experiments showed that using very few inner iterations for the forward and adjoint problems may still lead to a good convergence for the inverse problem. This motivates us to develop a rigorous convergence theory for one-shot methods using a fixed small number of inner iterations, with a semi-implicit scheme for the parameter update and a regularized cost functional. Our theory covers a general class of linear inverse problems in the finite-dimensional discrete setting, for which the forward and adjoint problems are solved by generic fixed point iteration methods. By studying the spectral radius of the block iteration matrix of the coupled iterations, we prove that for sufficiently small descent steps the (semi-implicit) one-shot methods converge. In particular, in the scalar case, where the unknowns belong to one-dimensional spaces, we establish not only sufficient but even necessary convergence conditions on the descent step. Next, we apply one-shot methods to (linearized and then non-linear) inverse conductivity problems, and solve the forward and adjoint problems by domain decomposition methods, more specifically nonoverlapping optimized Schwarz methods. We analyze a domain decomposition algorithm that simultaneously calculates the forward and adjoint solutions for a given conductivity. By combining this algorithm with the gradient descent parameter update, we obtain a domain decomposition one-shot method that solves the inverse problem. We propose two discretized versions of the coupled algorithm, the second of which (in the case of the linearized inverse conductivity problem) falls into the abstract framework of our convergence theory. Finally, several numerical experiments are provided to illustrate the performance of the one-shot methods, in comparison with the classical gradient descent in which the forward and adjoint problems are solved using direct solvers. In particular, we observe that, even in the case of noisy data, very few inner iterations may still guarantee good convergence of the one-shot methods
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Komandur, Deepak K. "Load Identification using Matrix Inversion Method (MIM) for Transfer Path Analysis (TPA)". University of Cincinnati / OhioLINK, 2019. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1563872419648032.
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Arnst, Maarten. "Inversion of probabilistic models of structures using measured transfer functions". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2007. http://www.theses.fr/2007ECAP1037.
Texto completo da fonteResumo:
L'objectif de la thèse est de développer une méthodologie d’identification expérimentale de modèles probabilistes qui prédisent le comportement dynamique de structures. Nous focalisons en particulier sur l’inversion de modèles probabilistes à paramétrage minimal, introduits par Soize, à partir de fonctions de transfert expérimentales. Nous montrons d’abord que les méthodes classiques d’estimation de la théorie des statistiques mathématiques, telle que la méthode du maximum de vraisemblance, ne sont pas bien adaptées pour aborder ce problème. En particulier, nous montrons que des difficultés numériques, ainsi que des problèmes conceptuels dus au risque d’une mauvaise spécification des modèles, peuvent entraver l’application des méthodes classiques. Ces difficultés nous motivent à formuler l’inversion de modèles probabilistes alternativement comme la minimisation, par rapport aux paramètres recherchés, d’une fonction objectif, mesurant une distance entre les données expérimentales et le modèle probabiliste. Nous proposons deux principes de construction pour la définition de telles distances, basé soit sur la fonction de logvraisemblance, soit l’entropie relative. Nous montrons comment la limitation de ces distances aux lois marginales d’ordre bas permet de surmonter les difficultés mentionnées plus haut. La méthodologie est appliquée à des exemples avec des données simulées et à un problème en ingénierie civile et environnementale avec des mesures réellesThe aim of this thesis is to develop a methodology for the experimental identification of probabilistic models for the dynamical behaviour of structures. The inversion of probabilistic structural models with minimal parameterization, introduced by Soize, from measured transfer functions is in particular considered. It is first shown that the classical methods of estimation from the theory of mathematical statistics, such as the method of maximum likelihood, are not well-adapted to formulate and solve this inverse problem. In particular, numerical difficulties and conceptual problems due to model misspecification are shown to prohibit the application of the classical methods. The inversion of probabilistic structural models is then formulated alternatively as the minimization, with respect to the parameters to be identified, of an objective function measuring a distance between the experimental data and the probabilistic model. Two principles of construction for the definition of this distance are proposed, based on either the loglikelihood function, or the relative entropy. The limitation of the distance to low-order marginal laws is demonstrated to allow to circumvent the aforementioned difficulties. The methodology is applied to examples featuring simulated data and to a civil and environmental engineering case history featuring real experimental data
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Romain, Sandra. "Identification, génotypage et représentation des variants de structure dans les pangénomes". Electronic Thesis or Diss., Université de Rennes (2023-....), 2024. https://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/71b8c90f-bac9-4948-9bb1-a4b6d953f322.
Texto completo da fonteResumo:
Les variants structuraux (SVs), des variations génomiques de plus de 50 pb, contribuent de manière significative à la diversité génétique et à l'évolution des espèces. La détection et le génotypage précis des SVs est crucial pour comprendre leur rôle dans la variation phénotypique et l'adaptation. Les graphes de variation (VGs) et graphes de pangénomes (PGs), qui représentent les variations génomiques comme des chemins alternatifs dans un graphe, offrent une approche prometteuse pour l'analyse des SVs. Cette thèse explore l'utilisation des VGs et PGs pour la détection et le génotypage des SVs, en se concentrant sur un complexe de quatre espèces de papillons Coenonympha alpins. Deux outils bio-informatiques ont été développés au cours de cette thèse : (1) SVJedi-graph, le premier génotypeur de SVs à partir de lectures longues utilisant un VG pour représenter les SVs, fournissant une précision de génotypage supérieure aux outils de l’état de l’art, en particulier pour les SVs proches et chevauchants, et (2) INVPG-annot, un outil d’identification des inversions dans les PGs, qui a permi de démontrer que les inversions sont représentées par différentes topologies dans les PGs selon l’outil de construction utilisé. L'analyse comparative des génomes des papillons Coenonympha a permis d'identifier douze grandes inversions (≥ 100 kbp) entre les quatre espèces, dont certaines pourraient jouer un rôle dans l'isolement reproductif et l'adaptation locale de deux de ces espèces. Bien que l'approche basée sur les PGs présente des avantages pour la comparaison de génomes, des défis restent à relever pour l'analyse des grands variants comme les inversionsStructural variants (SVs), genomic variations of more than 50 bp, contribute significantly to genetic diversity and species evolution. Accurate detection and genotyping SVs is crucial to understanding their role in phenotypic variation and adaptation. Variation graphs (VGs) and pangenome graphs (PGs), which represent genomic variations as alternative paths in a graph, offer a promising approach for the analysis of SVs. This thesis explores the use of VGs and PGs for the detection and genotyping of SVs, focusing on a complex of four species of alpine Coenonympha butterflies. Two bioinformatics tools were developed during this thesis: (1) SVJedi-graph, the first long-read SV genotyper using a VG to represent SVs, providing a genotyping accuracy superior to state-of-the-art tools, particularly for close and overlapping SVs, and (2) INVPG-annot, a tool for identifying inversions in PGs, which demonstrated that inversions are represented by different topologies in PGs depending on the construction tool used. Comparative analysis of the Coenonympha butterfly genomes identified twelve large inversions (≥ 100 kbp) between the four species, some of which could play a role in the reproductive isolation and local adaptation of two of these species. While the PG-based approach offers advantages for genome comparison, challenges remain for the analysis of large variants such as inversions
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Arnst, Maarten. "Inversion de modèles probabilistes de structures à partir de fonctionsde transfert expérimentales". Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00238573.
Texto completo da fonteResumo:
L'objectif de la thèse est de développer une méthodologie d'identification expérimentale de modèles probabilistes qui prédisent le comportement dynamique de structures. Nous focalisons en particulier sur l'inversion de modèles probabilistes à paramétrage minimal, introduits par Soize, à partir de fonctions de transfert expérimentales. Nous montrons d'abord que les méthodes classiques d'estimation de la théorie des statistiques mathématiques, telle que la méthode du maximum de vraisemblance, ne sont pas bien adaptées pour aborder ce problème. En particulier, nous montrons que des difficultés numériques, ainsi que des problèmes conceptuels dus au risque d'une mauvaise spécification des modèles, peuvent entraver l'application des méthodes classiques. Ces difficultés nous motivent à formuler l'inversion de modèles probabilistes alternativement comme la minimisation, par rapport aux paramètres recherchés, d'une fonction objectif, mesurant une distance entre les données expérimentales et le modèle probabiliste. Nous proposons deux principes de construction pour la définition de telles distances, basé soit sur la fonction de logvraisemblance, soit l'entropie relative. Nous montrons comment la limitation de ces distances aux lois marginales d'ordre bas permet de surmonter les difficultés mentionnées plus haut. La méthodologie est appliquée à des exemples avec des données simulées et à un problème en ingénierie civile et environnementale avec des mesures réelles.
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Foddis, Maria Laura. "Application of artificial neural networks in hydrogeology : Identification of unknown pollution sources in contaminated aquifers". Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/FODDIS_Maria_Laura_2011.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
[. . . ]Certaines caractéristiques concernant la qualité et l’hydrogéologie des eaux souterraines, dans de nombreux cas, ne sont pas directement mesurables et doivent être évaluées en fonction d'autres paramètres directement mesurables. Le problème de la détermination des paramètres inconnus du modèle est généralement dénommé "problème inverse". La résolution du problème inverse pour la modélisation de l'écoulement et le transport des contaminants dans les eaux souterraines est l'objectif principal de ce travail de recherche. Quant à la résolution du problème inverse, dans le présent document, nous avons pour objectif la définition d’une méthodologie qui permette l’identification des caractéristiques dans l’espace et le temps des sources inconnues de contaminations. Dans ce travail de recherche, le problème inverse est résolu sur la base de mesures de concentrations du contaminant dans les puits de surveillance situés dans un domaine d'intérêt. Une fois connu l’effet d’un certain phénomène, nous cherchons à reconstruire la cause qui l’a généré. Ainsi, la recherche a-t-elle été élaborée selon les points suivants : - Modélisation de la contamination des eaux souterraines par l'utilisation d'un logiciel non-commercial pour la modélisation des flux et le transport des contaminants dans les milieux poreux. -Modélisation des relations cause-effet de la contamination des eaux souterraines par les Réseaux de Neurones Artificiels (RNA). - Application des RNA pour la résolution du problème inverse dans deux cas de contamination des eaux souterraines étudiés. [. . . ][. . . ]In many cases, some hydrogeological and groundwater quality characteristics, are not directly measurable and must be physically assessed in function of directly measurable parameters. The problem of determining the unknown model parameters is usually identified as "inverse problem". Solving the inverse problem is the main goal of modeling groundwater flow and contaminant transport. The validity of an aquifer forecasting model is closely related to the reliability and accuracy of the parameters assessment. With respect to the resolution of the inverse problem, this work aims at defining a methodology that allows to identify the features in space and time of unknown contamination sources. In our case, the inverse problem is solved on the basis of measurements of contaminant concentrations in monitoring wells located in the studied areas. In the framework of this thesis, the research is developed under the following themes: - groundwater contamination modeling using a non-commercial software for the flux and transport model in porous media. - modeling of the cause and effect relationships in groundwater contamination with Artificial Neural Networks (ANN) technology. - application of ANN to solve the inverse problem in two cases of groundwater contamination. Over the past decades, Artificial Neural Networks (ANN) have become increasingly popular as a problem solving tool and have been extensively used as a forecasting tool in many disciplines. […]
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Leleu, Claire. "Sismique très haute résolution tri-dimensionnelle : identification de la position du dispositif d'acquisition par une reformulation en temps". Paris 9, 2001. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=2001PA090021.
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Sugihara, Takuro, Isao Takahashi, Tetsuhito Kojima, Yoshihiro Okamoto, Koji Yamamoto, Tadashi Kamiya, Tadashi Matsushita e Hidehiko Saito. "Identification of plasma antibody epitopes and gene abnormalities in Japanese hemophilia a patients with factor VIII inhibitor". Nagoya University School of Medicine, 2000. http://hdl.handle.net/2237/5351.
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Lévesque, Martin. "Modélisation du comportement mécanique de matériaux composites viscoélastiques non linéaires par une approche d'homogénéisation". Paris, ENSAM, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001237.
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L’objectif principal de ce travail de thèse est d’établir un modèle, s’appuyant sur l’homogénéisation, permettant la prédiction du comportement mécanique de matériaux composites viscoélastiques non linéaires. L’approche est appliquée à un polypropylène renforcé de billes de verre réparties aléatoirement. La première partie du document est consacrée à l’écriture et l’identification d’une loi de comportement viscoélastique non linéaire pouvant être appliquée au polypropylène. La deuxième partie traite de l’établissement du modèle ainsi que de son implémentation numérique. Le modèle d’homogénéisation est développé au troisième chapitre. L’approche proposée permet de transposer certains modèles existants pour des matériaux ne dépendant pas de l’histoire de chargement à des comportements viscoélastiques non linéaires. La méthodologie permet donc de ramener le problème viscoélastique non linéaire à un problème viscoélastique linéaire à histoire de déformations libres. Ce nouveau problème est résolu à l’aide du principe de correspondance viscoélastique linéaire et des transformées de Laplace-Carson. Le quatrième chapitre est dédié à l’implémentation numérique du modèle. On insiste notamment sur le fait que le matériau viscoélastique linéaire de comparaison rencontre les exigences de la thermodynamique des milieux continus. De plus, nous proposons un algorithme conduisant à une inversion précise des transformées de Laplace-Carson. Finalement, la dernière partie de la thèse est consacrée à la validation des modèles proposés. Des modèles éléments finis de la microstructure et l’implémentation de la loi de comportement viscoélastique non linéaire sont réalisés au ch(…)The main objective of this thesis is to develop a model, based on homogenisation, for predicting the mechanical response of nonlinear viscoelastic composites. The model is applied to a glass beads reinforced polypropylene in which the beads are randomly distributed. The initial part of the thesis is concerned with the development of a three dimensional nonlinear viscoelastic constitutive law that can be applied to this polypropylene composite. The second stage of the thesis deals with the development and identification of the homogenisation model while this theoretical model is presented in Chapter Three. This approach allows material models, for which the response does not depend on the load history, to be applied to nonlinear viscoelastic materials. The approach involves transforming the initial nonlinear viscoelastic problem into one which is linear viscoelastic with a history of stress-free deformations. This problem is solved with the linear viscoelastic correspondence principle and Laplace-Carson transforms. Chapter Four deals with the numerical implementation of such a model. The implementation is achieved in such a way that the comparison materials, which represent the new linear viscoelastic problem, satisfy all thermodynamic requirements. Moreover, a new algorithm has been developed to numerically invert the Laplace-Carson transforms with good accuracy. The final part of the thesis validates the theoretical model through means of finite element models of typical microstructures and the numerical implementation of the nonlinear viscoelastic constitutive law. Comparisons are also presented between the predictions of the homogenisation model, the fi(…)
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Gdoura, Souhir. "Identification électromagnétique de petites inclusions enfouies". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00651167.
Texto completo da fonteResumo:
L'objet de la thèse est la détection électromagnétique non-itérative de petits objets enfouis. Le problème direct de diffraction est abordé en utilisant une formule asymptotique rigoureuse du champ diffracté par des inclusions dont la taille caractéristique est petite devant la longueur d'onde de leur illumination dans le milieu d'enfouissement. La prise en compte de la diffraction multiple dans le cas de deux inclusions sphériques est abordée grâce à un tenseur de polarisation spécifique qui est calculé dans un système approprié de coordonnées bisphériques. Le modèle de Foldy-Lax est aussi utilisé afin de prendre en compte le couplage entre plusieurs inclusions. Les simulations numériques montrent que cet effet de couplage ne peut être ressenti qu'en leurs voisinages immédiats. Une configuration d'enfouissement en demi-espace est aussi étudiée en détail. Les dyades de Green alors nécessaires sont calculées de manière exacte par "force brutale" numérique. Puis trois méthodes approchées de calcul des intégrales de Sommerfeld qui sont impliquées sont proposées, les simulations montrant qu'elles font gagner un temps de calcul significatif dans le calcul de ces dyades, tout en étant de précision convenable. La prise en compte du couplage entre une sphère et l'interface est aussi investiguée grâce à un tenseur de polarisation adéquat en coordonnées bisphériques (de facto, une des deux sphères dégénère en cette interface). A chaque fois, les champs diffractés simulés par la méthode asymptotique sont comparés à des champs obtenus par la méthode dite des dipôles couplés (CDM). Les résultats montrent que la méthode asymptotique fournit des valeurs du champ diffracté satisfaisantes tant que les tailles des inclusions restent assez petites devant la longueur d'onde. L'algorithme d'imagerie MUSIC est quant à lui utilisé pour détecter ces inclusions à partir de leur matrice de réponse multistatique (MSR) collectée via un réseau plan d'extension limitée de dipôles émetteurs-récepteurs idéaux. L'analyse des valeurs et des vecteurs singuliers de la matrice MSR montre qu'il existe une différence entre les données calculées par la méthode asymptotique et celles calculées par la méthode CDM. Mais cette différence ne persiste pas si l'on considère des données bruitées, même à relativement faible niveau de bruit. Dans les deux cas, MUSIC permet une estimation fiable de la position des inclusions, la notion de "super-localisation" étant en particulier discutée. Une méthode est par ailleurs proposée afin de détecter l'angle d'inclinaison d'un ellipsoïde incliné enfoui.
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Casenave, Céline. "Représentation diffusive et inversion opératorielle pour l'analyse et la résolution de problèmes dynamiques non locaux". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00446763.
Texto completo da fonteResumo:
La première partie de la thèse est consacrée au problème de l'inversion d'opérateurs dynamiques de convolution formulé en termes de symboles diffusifs. Après avoir introduit un cadre algébrique adapté, on établit plusieurs résultats garantissant la résolubilité concrète du problème de l'inversion opératorielle, en fait mal posé au sens de Hadamard, mais régularisable. La continuité de l'opération d'inversion est en particulier obtenue pour un mode de convergence convenablement affaibli. Diverses méthodes d'inversion numérique sont ensuite proposées et testées sur quelques exemples. Dans la seconde partie, divers problèmes dynamiques sont abordés de façon originale au moyen des outils développés dans la première partie. Plus particulièrement, plusieurs techniques d'identification de modèles de Volterra basées sur la paramétrisation de l'opérateur dynamique via son symbole diffusif, sont proposées et étudiées sur la base d'exemples numériques non triviaux.
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Fu, Ying. "Identification de dynamique pour les systèmes bilinéaires et non-linéaires en présence d'incertitudes". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLED054/document.
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Dans le cadre du contrôle quantique bilinéaire, cette thèse étudie la possibilité de retrouver l'Hamiltonien et/ou le moment dipolaire à l'aide de mesures d'observables pour un ensemble grand de contrôles. Si l'implémentation du contrôle fait intervenir des bruits alors les mesures prennent la forme de distributions de probabilité. Nous montrons qu'il y a toujours unicité (à des phases près) des Hamiltoniens de du moment dipolaire retrouvés. Plusieurs modèles de bruit sont étudiés: bruit discrète constant additif et multiplicatif ainsi qu'un modèle de bruit dans les phases sous forme de processus Gaussien. Les résultats théoriques sont illustrés par des implémentations numériquesThe problem of recovering the Hamiltonian and dipole moment, termed inversion, is considered in a bilinear quantum control framework. The process uses as inputs some measurable quantities (observables) for each admissible control. If the implementation of the control is noisy the data available is only in the form of probability laws of the measured observable. Nevertheless it is proved that the inversion process still has unique solutions (up to phase factors). Several models of noise are considered including the discrete noise model, the multiplicative amplitude noise model and a Gaussian process phase model. Both theoretical and numerical results are established
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Zayane, Chadia. "Identification d'un modèle de comportement thermique de bâtiment à partir de sa courbe de charge". Phd thesis, Centre de géosciences (Fontainebleau, Seine et Marne), 2011. https://pastel.hal.science/pastel-00590810.
Texto completo da fonteResumo:
Dans un contexte de préoccupation accrue d'économie d'énergie, l'intérêt que présente le développement de stratégies visant à minimiser la consommation d'un bâtiment n'est plus à démontrer. Que ces stratégies consistent à recommander l'isolation des parois, à améliorer la gestion du chauffage ou à préconiser certains comportements de l'usager, une démarche préalable d'identification du comportement thermique de bâtiment s'avère inévitable. Contrairement aux études existantes, la démarche menée ici ne nécessite pas d'instrumentation du bâtiment. De même, nous considérons des bâtiments en occupation normale, en présence de régulateur de chauffage : inconnue supplémentaire du problème. Ainsi, nous identifions un système global du bâtiment muni de son régulateur à partir de : données de la station Météo France la plus proche ; la température de consigne reconstruite par connaissance sectorielle ; la consommation de chauffage obtenue par système de Gestion Technique du Bâtiment ou par compteur intelligent ; autres apports calorifiques (éclairage, présence de personnes. . . ) estimés par connaissance sectorielle et thermique. L'identification est d'abord faite par estimation des paramètres (7) définissant le modèle global, en minimisant l'erreur de prédiction à un pas. Ensuite nous avons adopté une démarche d'inversion bayésienne, dont le résultat est une simulation des distributions a posteriori des paramètres et de la température intérieure du bâtiment. L'analyse des simulations stochastiques obtenues vise à étudier l'apport de connaissances supplémentaires du problème (valeurs typiques des paramètres) et à démontrer les limites des hypothèses de modélisation dans certains casIn a context of permanent concern of energy saving, the importance of developing strategies to minimize the energy consumption of a building is not to be any more demonstrated. Whether these strategies consist in recommending building insulation, suggesting the modification of the management of heating/air conditioning systems or advising the change of certain occupants' habits, a preliminary step of characterizing the thermal behavior of the building turns out inevitable. Contrary to the previous studies, the approach developed here does not require instrumentation of the building. Also, we consider buildings in normal occupation, that is in the presence of heating regulator, which is an additional unknown of the problem. So, we identify a global system of the building together with its heating system from: meteorological data of the closest Meteo France station; reference indoor temperature reconstructed by sector-based knowledge; heating consumption collected either from Building Management Systems or from smart meters; other heat supply (like lighting or presence of persons) estimated by sector-based and thermal knowledge. The identification is made at first by estimation of the parameters (7) defining the global model, by minimizing one step prediction error. Then we adopted an approach of bayesian inversion which provides a simulation of the posterior distributions of parameters and building indoor temperature. The analysis of the stochastic simulations aims at studying the contribution of additional knowledge of the problem (typical values of the parameters) and at showing the limits of the modeling hypotheses in the case of certain real data sets
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Zayane, Chadia. "Identification d'un modèle de comportement thermique de bâtiment à partir de sa courbe de charge". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00590810.
Texto completo da fonteResumo:
Dans un contexte de préoccupation accrue d'économie d'énergie, l'intérêt que présente le développement de stratégies visant à minimiser la consommation d'un bâtiment n'est plus à démontrer. Que ces stratégies consistent à recommander l'isolation des parois, à améliorer la gestion du chauffage ou à préconiser certains comportements de l'usager, une démarche préalable d'identification du comportement thermique de bâtiment s'avère inévitable.Contrairement aux études existantes, la démarche menée ici ne nécessite pas d'instrumentation du bâtiment. De même, nous considérons des bâtiments en occupation normale, en présence de régulateur de chauffage : inconnue supplémentaire du problème. Ainsi, nous identifions un système global du bâtiment muni de son régulateur à partir de :
données de la station Météo France la plus proche ; la température de consigne reconstruite par connaissance sectorielle ; la consommation de chauffage obtenue par système de Gestion Technique du Bâtiment ou par compteur intelligent ; autres apports calorifiques (éclairage, présence de personnes...) estimés par connaissance sectorielle et thermique. L'identification est d'abord faite par estimation des paramètres (7) définissant le modèle global, en minimisant l'erreur de prédiction à un pas. Ensuite nous avons adopté une démarche d'inversion bayésienne, dont le résultat est une simulation des distributions a posteriori des paramètres et de la température intérieure du bâtiment.
L'analyse des simulations stochastiques obtenues vise à étudier l'apport de connaissances supplémentaires du problème (valeurs typiques des paramètres) et à démontrer les limites des hypothèses de modélisation dans certains cas.
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Böhm, Christian [Verfasser], Michael [Akademischer Betreuer] Ulbrich, Anton [Akademischer Betreuer] Schiela e Georg [Akademischer Betreuer] Stadler. "Efficient Inversion Methods for Constrained Parameter Identification in Full-Waveform Seismic Tomography / Christian Böhm. Gutachter: Anton Schiela ; Georg Stadler ; Michael Ulbrich. Betreuer: Michael Ulbrich". München : Universitätsbibliothek der TU München, 2015. http://d-nb.info/1071948024/34.
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Böhm, Christian Verfasser], Michael [Akademischer Betreuer] [Ulbrich, Anton [Akademischer Betreuer] Schiela e Georg [Akademischer Betreuer] Stadler. "Efficient Inversion Methods for Constrained Parameter Identification in Full-Waveform Seismic Tomography / Christian Böhm. Gutachter: Anton Schiela ; Georg Stadler ; Michael Ulbrich. Betreuer: Michael Ulbrich". München : Universitätsbibliothek der TU München, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20150227-1232040-1-7.
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Chavez, Castillo Ana Gabriela. "Apport des modèles réduits pour la caractérisation thermique de matériaux de construction : mesures in situ d'isolants et étude multi-échelle d'un bois sec". Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPAST040.
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En simulation numérique thermique, le problème inverse consiste à partir de mesures de température, à retrouver un ou plusieurs paramètres de l'équation de la chaleur discrétisée. C'est une procédure complexe qui reste souvent limitée à une géométrie simple. L'idée est alors d'utiliser des modèles réduits thermiques de type modaux, qui vont permettre de diminuer considérablement le nombre d'inconnues tout en maintenant une précision satisfaisante sur l'intégralité du domaine modélisé. Ces modèles vont alors permettre d'étendre la technique des problèmes inverses à tout type de géométrie, quelle que soit sa complexité.L'objectif de ce travail de thèse consiste à évaluer l'efficacité d'une telle méthode pour une application liée à la thermique du bâtiment, dans laquelle on cherche à identifier les propriétés de matériaux isolants (capacité et conductivité thermiques).Le principal travail a été la mise en application de cette technique pour une mesure in situ, via une sonde de type fil chaud, jusqu'ici inadaptée aux isolants thermiques.Une seconde application de cette technique de résolution de problèmes inverses par modèle réduit est la caractérisation d'un matériau bio-sourcé à partir de relevés tomographiques à l'échelle microscopique.Pour ces deux applications, les développements numériques effectués ont permis la réalisation de premiers essais expérimentaux encourageantsIn numerical thermal simulation, the inverse problem consists in finding one or more parameters of the discretized heat equation from temperature measurements. This is a complex procedure that often remains limited to simple geometry. The idea is then to use modal-type thermal reduced models, which will considerably reduce the number of unknowns while maintaining satisfactory accuracy over the entire modelled domain. These models will then allow to extend the technique of inverse problems to any type of geometry, whatever its complexity.The objective of this thesis work is to evaluate the efficiency of such a method for an application related to building thermics, in which one seeks to identify the properties of insulating materials (thermal capacity and conductivity).The main work has been the application of this technique for an in situ measurement, using a hot wire probe, which has so far been unsuitable for thermal insulation.A second application of this technique to solve inverse problems by reduced model is the characterization of a bio-sourced material from tomographic surveys at the microscopic scale.For these two applications, the digital developments carried out have allowed the realization of encouraging first experimental trials
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Tajouri, Afif. "Amélioration de la précision de modèles des fours radiatifs et optimisation des paramètres de chauffage par méthodes métaheuristiques : Application au procédé de thermoformage de pare-brise". Thesis, Paris, ENMP, 2012. http://www.theses.fr/2012ENMP0109.
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La fabrication du pare-brise automobile est réalisée par un procédé de thermoformage dans un four tunnel où des feuilles de verre subissent un chauffage différentiel par rayonnement par des centaines d'éléments chauffants électriques contrôlés individuellement. Ces travaux ont pour objectif final de répondre à une problématique industrielle formulée en tant que problème d'optimisation. Elle consiste à aider le conducteur du four à retrouver la cartographie de puissance qui permet d'obtenir le champ de température nécessaire à la surface du verre afin d'aboutir à une forme souhaitée. Pour y parvenir, un modèle du four basé sur la méthode de réseau de composants est utilisé afin de simuler le cycle de chauffage. Dans un premier temps, la précision de la température calculée est améliorée par identification paramétrique en se référant à des données de mesures effectuées in situ. Une étude de sensibilité locale et globale a été réalisée au préalable. Par la suite, dans le but d'accélérer ces calculs, une méthode d'optimisation originale est proposée. Elle consiste à combiner la méthode métaheuristique du Recuit Simulé et l'Algorithme de Re-revêtement pour identifier l'émissivité multi-bande des matériaux. Après avoir effectué une validation sur un modèle simplifié 3D de four radiatif de traitement de matériaux, la méthode originale est appliquée pour le modèle du four réel. Outre l'amélioration de la précision des résultats de la simulation, la nouvelle démarche réduit considérablement le temps de calcul. Dans la deuxième partie du travail, plusieurs méthodes métaheuristiques, telles que l'Algorithme Génétique, le Recuit Simulé, la Recherche Tabou ainsi que leur hybridation sont expérimentées pour un modèle simplifié d'une enceinte radiative. Les résultats montrent que la combinaison de l'Algorithme Génétique et du Recuit Simulé a permis d'accélérer la convergence pour atteindre les champs de températures souhaités sur la surface du produit. Cette méthode est par la suite appliquée avec succès pour inverser le modèle du four afin de retrouver les paramètres de commande du fourThe manufacturing of automobile windshield is produced by a thermoforming process in a tunnel furnace where glass undergoes differential heating radiation by hundreds of electrical heating elements individually controlled. The final purpose of this work is to answer a real industrial problem, which is formulated as an optimization problem. It aims at assisting the furnace driver to find the setting that allows obtaining the required temperature distribution on the glass design in order to achieve the desired shape. Based on the method of network components, a model of the furnace is used to simulate the heating cycle. As a first step of this work, the accuracy of the temperature calculated is improved by parametric identification by referring to the data of measurements taken in situ. A local and global sensitivity analysis was performed beforehand. Thereafter, in order to accelerate these calculations, an original and optimization method is proposed. It consists in combining the Simulated Annealing metaheuristic method and the Replating Algorithm to identify multi-band emissivity. First, the original method validation is performed on a simplified 3D model of radiative enclosure, and then applied to the real furnace model. The new approach significantly reduces the computation time while improving the accuracy of the simulation results. In the second part of this work, several metaheuristic methods, such as Genetic Algorithm, Simulated Annealing, Tabu Search, and their hybridization are tested on a simplified model of a radiative enclosure. Results show that the combination of Genetic Algorithm and Simulated Annealing has accelerated the convergence to achieve the desired temperature fields on the product surface. This new method is successfully applied to the real furnace model to find the optimal control parameters
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Marsili, Aurélien. "Identification of LHC beam loss mechanism : a deterministic treatment of loss patterns". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00807367.
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CERN's Large Hadron Collider (LHC) is the largest machine ever built, with a total circumference of 26.7 km; and it is the most powerful accelerator ever, both in beam energy and beam intensity. The main magnets are superconducting, keeping the particles into two counter circulating beams, which collide in four interaction points. CERN and the LHC will be described in chap. 1. The superconducting magnets of the LHC have to be protected against particle losses. Depending on the number of lost particles, the coils of the magnets will become normal conducting and/or will be damaged. To avoid these events a beam loss monitoring (BLM) system was installed to measure the particle loss rates. If the predefined safe thresholds of loss rates are exceeded, the beams are directed out of the accelerator ring towards the beam dump. The detectors of the BLM system are mainly ionization chambers located outside of the cryostats. In total, about 3500 ionisation chambers are installed. Further challenges include the high dynamical range of losses (chamber currents ranging between 2 pA and 1 mA). The BLM system will be further described in chap. 2. The subject of this thesis is to study the loss patterns and find the origin of the losses in a deterministic way, by comparing measured losses to well understood loss scenarios. This is done through a case study: different techniques were used on a restrained set of loss scenarios, as a proof of concept of the possibility to extract information from a loss profile. Finding the origin of the losses should allow acting in response. A justification of the doctoral work will be given at the end of chap. 2. Then, this thesis will focus on the theoretical understanding and the implementation of the decomposition of a measured loss profile as a linear combination of the reference scenarios; and the evaluation of the error on the recomposition and its correctness. The principles of vector decomposition are developed in chap. 3. An ensemble of well controlled loss scenarios (such as vertical and horizontal blow-up of the beams or momentum offset during collimator loss maps) has been gathered, in order to allow the study and creation of reference vectors. To achieve the Vector Decomposition, linear algebra (matrix inversion) is used with the numeric algorithm for the Singular Value Decomposition. Additionally, a specific code for vector projection on a non-orthogonal basis of a hyperplane was developed. The implementation of the vector decomposition on the LHC data is described in chap. 4. After this, the use of the decomposition tools systematically on the time evolution of the losses will be described: first as a study of the variations second by second, then by comparison to a calculated default loss profile. The different ways to evaluate the variation are studied, and are presented in chap. 5. The next chapter (6) describes the gathering of decomposition results applied to beam losses of 2011. The vector decomposition is applied on every second of the ''stable beans'' periods, as a study of the spatial distribution of the loss. Several comparisons of the results given by the decompositions with measurements from other LHC instruments allowed different validations. Eventually, a global conclusion on the interest of the vector decomposition is given. Then, the extra chapter in Appendix A describes the code which was developed to access the BLM data, to represent them in a meaningful way, and to store them. This included connecting to different databases. The whole instrument uses ROOT objects to send SQL queries to the databases, as well as java API, and is coded in Python. A short glossary of the acronyms used here can be found at the end, before the bibliography.
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Grégoire, Sébastien. "Identification du coefficient de transfert de chaleur à l'interface verre-outils de formage et prise en compte dans la modélisation par éléments finis des procédés de formage de verre". Valenciennes, 2006. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/1a90a845-753e-4c73-ac24-b96061e4a3e2.
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Réussir la mise en forme du verre passe par la maîtrise des températures lors de l’opération de formage. L’échange thermique entre le verre et les outils de formage durant le procédé est un des paramètres qui, en pratique comme en simulation, influe sur les niveaux de température. Dans cette perspective, un essai laboratoire est développé pour déterminer le coefficient de transfert de chaleur hc entre le verre et les outils de formage dans des conditions variables en termes de matériaux, de pressions, de températures et de lubrification. A partir de la recherche d’une position optimale des thermocouples dans le poinçon, l’évolution de hc sur les premières secondes de contact est identifiée par méthode inverse à l’aide d’une modélisation Différences Finies en conduction thermique instationnaire. Le développement d’un élément de contact permet, en relation avec les niveaux de pression et de température, d’intégrer les valeurs de hc identifiées dans la simulation par la Méthode des Eléments Finis de la mise en forme du verre. Un des points originaux de ces travaux est l’analyse de l’impact de la lubrification sur hc identifié et sur les températures calculées dans le verre et dans les outils de formage lors de la mise en forme par procédé soufflé-soufflé et pressé-souffléA laboratory testing is developed to determine the heat transfer coefficient hc between the glass and the forming tools under variable conditions in terms of material properties, pressures, temperatures and lubrication. From the research of the optimal position of the thermocouples inside the punch, the evolution of hc during the first second of contact is identified by inverse method using a non stationary thermal conduction model by Finites Differences method. The development of a contact element allows, in relation with the pressure and the temperature levels, the integration of the identified hc in the simulation of glass forming by Finite Elements Method. One of the original points of this work is the analysis of the impact of lubrication on identified hc and on the temperatures inside glass and inside the forming tools during the forming of a blow-blow and a press-blow process
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Le, Floc'h Simon. "Modulographie vasculaire : application à l'identification in-vivo du module de Young local des plaques d'athérosclérose". Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10095.
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Ce travail de thèse a pour ambition le développement d'outils favorisant l'aide au diagnostic des patients atteints de la maladie cardiovasculaire. Il s'inscrit dans un programme de recherche qui vise à développer les nouvelles méthodologies de caractérisation in-vivo des plaques d'athéroscléroses coronariennes et de la prédiction de leur rupture spontanée. Ce travail s'inscrit dans la problématique de la résolution des problèmes inverses en mécanique des milieux continus, soit la recherche des propriétés locales d'un milieu à partir de la mesure de champs de déplacement en un grand nombre de points de ce milieu, ou « full-field measurements » en anglais. Dans ce cadre, nous proposons l'utilisation de critères de détection d'hétérogénéités permettant un préconditionnement des méthodes classiques de recherche de la répartition du module de Young. L'utilisation de tels critères est effectuée en employant un modèle paramétrique piloté par une segmentation itérative du domaine. L'outil développé au cours de cette thèse, l'iMOD (pour imaging modulography) a été validé en utilisant dans un premier temps des données simulées de type champs de déformation. Dans un second temps, nous avons utilisé des modèles physiques en polymère reproduisant des parois artérielles contenant des hétérogénéités. Cette phase expérimentale nous a permis d'estimer la précision de la méthode d'identification du module d'Young grâce à une comparaison avec les résultats de la mesure issue de l'aspiration par micropipette. Enfin, nous avons estimé la répartition locale du module de Young de quatre plaques d'athérosclérose humaines à partir de données cliniques acquises in-vivo. L'iMOD se révèle être un outil prometteur permettant de révéler la morphologie de la plaque pour aider au diagnostic. De plus, cet outil pourra aider à comprendre les mécanismes de développement de la plaque d'athérosclérose, puisqu'il délivre des informations sur les caractéristiques mécaniques des tissus de la plaque, qui sont directement reliées à leur composition biologiqueThis thesis has the ambition to develop tools for assisting diagnosis of patients with cardiovascular disease. It is part of a research program which focuses on developing new methodologies for in-vivo characterization of coronary atherosclerotic plaques and the prediction of their rupture. This work deals with inverse problems in continuum mechanics, namely the local estimation of the mechanical properties of a medium from full-field measurements. In this context, we propose to use criteria based on continuum mechanics for the detection of heterogeneities allowing a pre-conditioning method for the algorithms estimating the distribution of Young modulus. The use of such criteria is performed by using a parametric model driven by an iterative segmentation of the domain. The tool developed in this thesis, the iMOD (for imaging modulography) was firstly validated using simulated strains. In a second step, we used polymer models replicating of the arterial walls which contained heterogeneities. This experimental phase has allowed us to estimate the accuracy of the identification method of Young modulus by comparison with the Young's modulus resulting of micropipette aspiration experiment. Finally, we estimated the local distribution of the Young modulus corresponding to four human atherosclerotic plaques using clinical data acquired in-vivo. The iMOD is very promising to provide information about plaque morphology for clinical diagnosis. In addition, this tool could help to a better understanding of the development of atherosclerotic plaque, as it gives information about the tissue stiffness which is directly related with its biological composition
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Le, Floc'h Simon. "Modulographie vasculaire : Application à l'identification in-vivo du module de Young local des plaques d'athérosclérose". Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00424972.
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Ce travail de thèse a pour ambition le développement d'outils favorisant l'aide au diagnostic des patients atteints de la maladie cardiovasculaire. Il s'inscrit dans un programme de recherche qui vise à développer les nouvelles méthodologies de caractérisation in-vivo des plaques d'athéroscléroses coronariennes et de la prédiction de leur rupture spontanée. Ce travail s'inscrit dans la problématique de la résolution des problèmes inverses en mécanique des milieux continus, soit la recherche des propriétés locales d'un milieu à partir de la mesure de champs de déplacement en un grand nombre de points de ce milieu, ou " full-field measurements " en anglais. Dans ce cadre, nous proposons l'utilisation de critères de détection d'hétérogénéités permettant un préconditionnement des méthodes classiques de recherche de la répartition du module de Young. L'utilisation de tels critères est effectuée en employant un modèle paramétrique piloté par une segmentation itérative du domaine. L'outil développé au cours de cette thèse, l'iMOD (pour imaging modulography) a été validé en utilisant dans un premier temps des données simulées de type champs de déformation. Dans un second temps, nous avons utilisé des modèles physiques en polymère reproduisant des parois artérielles contenant des hétérogénéités. Cette phase expérimentale nous a permis d'estimer la précision de la méthode d'identification du module d'Young grâce à une comparaison avec les résultats de la mesure issue de l'aspiration par micropipette. Enfin, nous avons estimé la répartition locale du module de Young de quatre plaques d'athérosclérose humaines à partir de données cliniques acquises in-vivo. L'iMOD se révèle être un outil prometteur permettant de révéler la morphologie de la plaque pour aider au diagnostic. De plus, cet outil pourra aider à comprendre les mécanismes de développement de la plaque d'athérosclérose, puisqu'il délivre des informations sur les caractéristiques mécaniques des tissus de la plaque, qui sont directement reliées à leur composition biologique.
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Popov, Mikhail. "Analytic and Numerical Methods for the Solution of Electromagnetic Inverse Source Problems". Doctoral thesis, KTH, Electromagnetic Theory, 2001. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-3134.
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Tran, Duc Toan. "Reconstruction de sollicitations dynamiques par méthodes inverses". Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10146.
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Dans le domaine de l'ingénierie, connaitre le chargement appliqué sur une structure permet de résoudre des problèmes directs dont le résultat est le champ de déplacement, de déformation dans une structure. Il est alors possible d'effectuer un dimensionnement. Cependant, parfois ce chargement doit être identifie a posteriori. Malheureusement, il n'est pas toujours possible de mesurer ce chargement : ainsi, par exemple, on ne sait pas a priori où aura lieu le chargement, ou bien il n'est pas possible de placer un capteur sans l'endommager ou encore il peut nécessiter un encombrement trop important. On a alors recours à des mesures indirectes de déplacement, de déformation, d'accélération et on est alors amené à résoudre des problèmes inverses, qui sont en général mal posés. Il est alors nécessaire d'ajouter une (des) conditions supplémentaire(s) pour obtenir une solution unique et stable : c'est la régularisation du problème. Ces techniques sont bien connues et leur essor est dû à l'utilisation des décompositions en valeurs singulières des matrices de transfert. Toutefois, elles nécessitent l'utilisation d'un paramètre additionnel qui pondère cette condition supplémentaire : la détermination de ce paramètre est délicate. Peu de travaux ayant été réalisé pour tester de façon intensive les méthodes usuelles de régularisation (Tikhonov et troncature de la (G)SVD), en association avec les différents critères de détermination du paramètre de régularisation et les différentes réponses possibles, on a effectué un tel travail pour tirer des conclusions sur la méthodologie optimale. On a pu mettre en évidence que la mesure de l'accélération associée à un critère faisant intervenir les dérivées du signal à reconstruire donne en général les meilleurs résultats sous réserve d'utiliser le critère GCV pour déterminer le paramètre de régularisation. Ces méthodes supposent que la localisation de la zone de chargement est connue. Aussi on s'est intéressé à déduire cette zone de chargement en tentant de reconstruire des chargements identiquement nuls. Cette identification a été effectuée aisément sous réserve qu'on ait peu de forces à identifier par rapport au nombre de mesures disponibles. En revanche une telle identification est délicate lorsqu'on n'a pas plus de mesures que de forces à identifier. Finalement on s'est tourné vers l'identification de chargement ayant plastifié la structure étudiée. On a alors essayé de reconstruire le chargement en supposant que la structure reste linéaire élastique, alors qu'elle a été plastifiée : on a utilisé la méthode du double chargement et effectue des simulations à l'aide du logiciel de simulation Ls-dyna.La force reconstruite fait alors apparaitre une composante statique traduisant la déformation résiduelle dans la structure. Dans ce cas, la réponse à utiliser pour identifier le chargement est une déformation dans une zone non plastifiéeIn the field of the engineering, knowing the load applied on the structure which allows to solve the direct problem of which the results are given the field of displacement and strain in a structure. It is possible to perform a dimensioning. However, sometimes this load must be identified a posteriori. Unfortunately, it is not always possible to measure this load. Thus, for example, we do not know a priori where it will be loaded, either it is not possible to place a sensor without damaging it or needs too much space. We then have to use indirect measures of displacement, strain, acceleration and then we are lead to solve the inverse problems which are generally an ill-posed. It is then necessary to add one (or more) conditions to obtain a unique and stable solution: it is the regularization of the problem. These techniques are well known and their development is due to the use of the singular value decomposition of the transfer matrix. However, they require the use of an additional parameter that weights this additional condition: the determination of this parameter is difficult. Few studies having been realized in way the usual regularization methods of (Tikhonov and truncation of the (G)SVD), in association with the various criteria for determining the regularization parameter and the various possible responses, we conducted a such work, to draw conclusions on the optimal methodology. It has been highlighted that the measurement of the acceleration associated with a criterion involving the derived signal to reconstruct generally gives the best results via the GCV criterion to determine the regularization parameter. These methods suppose that the location of the loading area is known. We also were interested to deduct this loading area while trying to reconstruct load that is identically zero. This identification was performed easily that has little load to identify compared to the number of measurements available. However such identification is difficult when there are no more measures than loads to identify. Finally we turned to the identification of loading with the plastic structure. We then tried to reconstruct the load assuming that the structure remains linear-elastic, while it was plasticized: we used the method of the double load and performed simulations using the software ls-dyna. The reconstructed load then shows a static component reflecting the residual strain in the structure. In this case, the response used to identify the load is a strain in a non-plasticized zone
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Silva, Raquel Cristina Soares de Carvalho e. "Development of numerical methodologies for parameter identification and shape optimization in metal forming simulations". Doctoral thesis, Universidade de Aveiro, 2012. http://hdl.handle.net/10773/11202.
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Doutoramento em Engenharia MecânicaPor parte da indústria de estampagem tem-se verificado um interesse crescente em simulações numéricas de processos de conformação de chapa, incluindo também métodos de engenharia inversa. Este facto ocorre principalmente porque as técnicas de tentativa-erro, muito usadas no passado, não são mais competitivas a nível económico. O uso de códigos de simulação é, atualmente, uma prática corrente em ambiente industrial, pois os resultados tipicamente obtidos através de códigos com base no Método dos Elementos Finitos (MEF) são bem aceites pelas comunidades industriais e científicas Na tentativa de obter campos de tensão e de deformação precisos, uma análise eficiente com o MEF necessita de dados de entrada corretos, como geometrias, malhas, leis de comportamento não-lineares, carregamentos, leis de atrito, etc.. Com o objetivo de ultrapassar estas dificuldades podem ser considerados os problemas inversos. No trabalho apresentado, os seguintes problemas inversos, em Mecânica computacional, são apresentados e analisados: (i) problemas de identificação de parâmetros, que se referem à determinação de parâmetros de entrada que serão posteriormente usados em modelos constitutivos nas simulações numéricas e (ii) problemas de definição geométrica inicial de chapas e ferramentas, nos quais o objetivo é determinar a forma inicial de uma chapa ou de uma ferramenta tendo em vista a obtenção de uma determinada geometria após um processo de conformação. São introduzidas e implementadas novas estratégias de otimização, as quais conduzem a parâmetros de modelos constitutivos mais precisos. O objetivo destas estratégias é tirar vantagem das potencialidades de cada algoritmo e melhorar a eficiência geral dos métodos clássicos de otimização, os quais são baseados em processos de apenas um estágio. Algoritmos determinísticos, algoritmos inspirados em processos evolucionários ou mesmo a combinação destes dois são usados nas estratégias propostas. Estratégias de cascata, paralelas e híbridas são apresentadas em detalhe, sendo que as estratégias híbridas consistem na combinação de estratégias em cascata e paralelas. São apresentados e analisados dois métodos distintos para a avaliação da função objetivo em processos de identificação de parâmetros. Os métodos considerados são uma análise com um ponto único ou uma análise com elementos finitos. A avaliação com base num único ponto caracteriza uma quantidade infinitesimal de material sujeito a uma determinada história de deformação. Por outro lado, na análise através de elementos finitos, o modelo constitutivo é implementado e considerado para cada ponto de integração. Problemas inversos são apresentados e descritos, como por exemplo, a definição geométrica de chapas e ferramentas. Considerando o caso da otimização da forma inicial de uma chapa metálica a definição da forma inicial de uma chapa para a conformação de um elemento de cárter é considerado como problema em estudo. Ainda neste âmbito, um estudo sobre a influência da definição geométrica inicial da chapa no processo de otimização é efetuado. Este estudo é realizado considerando a formulação de NURBS na definição da face superior da chapa metálica, face cuja geometria será alterada durante o processo de conformação plástica. No caso dos processos de otimização de ferramentas, um processo de forjamento a dois estágios é apresentado. Com o objetivo de obter um cilindro perfeito após o forjamento, dois métodos distintos são considerados. No primeiro, a forma inicial do cilindro é otimizada e no outro a forma da ferramenta do primeiro estágio de conformação é otimizada. Para parametrizar a superfície livre do cilindro são utilizados diferentes métodos. Para a definição da ferramenta são também utilizados diferentes parametrizações. As estratégias de otimização propostas neste trabalho resolvem eficientemente problemas de otimização para a indústria de conformação metálica.
The interest of the stamping industry in the numerical simulation of sheet metal forming, including inverse engineering approaches, is increasing. This fact occurs mainly because trial and error design procedures, commonly used in the past, are no longer economically competitive. The use of simulation codes is currently a common practice in the industrial forming environment, as the results typically obtained by means of the Finite Element Method (FEM) are well accepted by both the industrial and scientific communities. In order to obtain accurate stress and strain fields, an effective FEM analysis requires reliable input data such as geometry, mesh, non-linear material behaviour laws, loading cases, friction laws, etc.. In order to overcome these difficulties, a possible approach is based on inverse problems. In this work, the following inverse problems in computational Mechanics are presented and analysed: (i) parameter identification problem, that refer to the definition of input parameters to be used in constitutive models for numerical simulations, based on experimental data, and (ii) initial blank and tool design problem, where the aim would be to estimate the initial shape of a blank or a tool in order to achieve the desired geometry after the forming process. New optimization strategies in parameter identification problems that lead more efficiently to accurate material parameters are introduced and implemented. The aim of these strategies is to take advantage of the strength of each selected algorithm and improve the overall robustness and efficiency of classical optimization methodologies based on single stages. Deterministic algorithms, evolutionary-inspired algorithms or even the combination of these two algorithms are used in the proposed strategies. Strategies such as cascade, parallel and hybrid approaches are analysed in detail. In hybrid strategies, cascade and parallel approaches are integrated. Two different approaches are presented and analyzed for the evaluation of the objective functions in parameter identification processes. The approaches considered are single-point and FE analyses. The single infinitesimal point evaluation seems to characterize an infinitesimal amount of material subjected to all kind of deformation history. On the other hand, in all FE analysis codes, the constitutive model is implemented and accounted for in each element integration point. Inverse problems, such as blank and tool design, are presented and described. In the case of the initial blank optimization process the design of a carter is presented. Also related to the initial blank optimization process, a study of the influence of the initial geometry definition in the optimization process is conducted. This study is performed considering the NURBS formulation to model the blank upper surface that will be changed during the optimization process. In the case of the tool design problem, a two-stage forging process is presented. In order to achieve a straight cylinder after forging, two different approaches are analyzed. In the first one, the initial geometry of the cylinder is optimized and, in the other one, the shape of the first stage tool is optimized. To parameterize the free surface of the cylinder different methods are presented. Furthermore, in order to define the tool in this example, different parameterizations are presented. The optimisation strategies proposed in this work efficiently solve optimisation problems for the industrial metal forming.
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Chen, Zi. "Stochastic Identification of Pollutant Sources in Aquifers by the Ensemble Kalman Filter". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2021. http://hdl.handle.net/10251/160628.
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[ES] Como parte de los métodos de asimilacíon de datos, los métodos basados en conjuntos han ganado popularidad en hidrogeología dada su capacidad para manejar grandes cantidades de datos observados simultáneamente. Recientemente, se ha comenzado a emplear este método para la identificacíon de fuentes de contaminacíon en casos sintéticos. Basándonos en estos trabajos anteriores, hemos dado un paso adelante evaluando su rendimiento en experimentos de tanque de laboratorio.
La tesis se puede dividir en cuatro partes. En la primera parte, el filtro de Kalman de conjuntos con reinicio (r-EnKF) se utiliza para la identificacíon espacio-temporal de una fuente puntual de contaminantes en un experimento en tanque de laboratorio, junto con la identificacíon de la posicíon y longitud de una placa vertical insertada en el tanque que modifica la geometría del sistema. Los resultados muestran que el r-EnKF es capaz de identificar tanto la fuente como los parámetros relacionados con la geometría del acuífero.
La segunda parte muestra una aplicacíon del filtro de Kalman de conjuntos con anamorfosis normal y reinicio (NS-EnKF) y con inflacíon de la covarianza en un experimento de laboratorio con conductividad heterogénea. El método se prueba primero utilizando un caso sintético que imita el experimento del tanque para establecer el número mínimo de miembros del conjunto y la mejor técnica para evitar el colapso del filtro. Luego, su aplicacíon a los datos del tanque muestra que el NS-EnKF con reinicio puede beneficiarse de la inflacíon de Bauser para reducir el tama ñ o del conjunto y llegar a una buena identificacíon conjunta tanto de la fuente de contaminantes como de la heterogeneidad espacial de las conductividades.
En la tercera parte, el filtro de Kalman de conjuntos suavizado con asimilacíon múltiple de datos (ES-MDA) se emplea para la identificacíon simultánea de una fuente de contaminantes y la distribucíon espacial de la conductividad hidráulica utilizando el r-EnKF como punto de referencia. El resultado muestra que el ES-MDA puede superar al r-EnKF, marginalmente, para el caso sintético específico analizado con el mismo consumo de CPU, y puede funcionar mucho mejor que el r-EnKF a cambio de un mayor costo de CPU.
La cuarta y última parte investiga el rendimiento del ES-MDA en un problema de identificacíon de una inyeccíon de contaminante que varía en el tiempo. Se analiza la influencia de diferentes intervalos de observacíon y esquemas de inflacíon de la covarianza en la determinacíon de la curva de inyeccíon. El resultado muestra que el ES-MDA funciona muy bien en la identificacíon de la curva de inyeccíon cuando la discretizacíon de la misma no es muy alta, pero encuentra problemas de fluctuacíon en los casos con discretizaciones altas. La frecuencia con la que se muestrean los datos de observacíon es un factor influyente, mientras que el número de iteraciones o los métodos de inflacíon de la covarianza tienen menos efecto.[CA] Com a part dels mètodes d'assimilació de dades, els mètodes basats en conjunts han guanyat popularitat en hidrogeologia donada la seua capacitat per a manejar grans quantitats de dades observades simultàniament. Recentment, s'ha començat a emprar aquest mètode per a la identificació de fonts de contaminació en casos sintètics. Basant-nos en aquests treballs anteriors, hem fet un pas avant avaluant el seu rendiment en experiments de tanc de laboratori. La tesi es pot dividir en quatre parts.En la primera part, el filtre de Kalman de conjunts amb reinici (r-EnKF) s'utilitza per a la identificació espaciotemporal d'una font puntual de contaminants en un experiment en tanc de laboratori, juntament amb la identificació de la posició i longitud d'una placa vertical inserida en el tanc que modifica la geometria del sistema. Els resultats mostren que el r-EnKF és capaç d'identificar tant la font com els paràmetres relacionats amb la geometria de l'aqüífer. La segona part mostra una aplicació del filtre de Kalman de conjunts amb anamorfosis normal i reinici (NS-EnKF) i amb inflació de la covariància en un experiment de laboratori amb conductivitat heterogènia. El mètode es prova primer utilitzant un cas sintètic que imita l'experiment del tanc per a establir el nombre mínim de membres del conjunt i la millor tècnica per a evitar el col·lapse del filtre. Després, la seua aplicació a les dades del tanc mostra que el NS-EnKF amb reinici pot beneficiar-se de la inflació de Bauser per a reduir la grandària del conjunt i arribar a una bona identificació conjunta tant de la font de contaminants com de l'heterogeneïtat espacial de les conductivitats. En la tercera part, el filtre de Kalman de conjunts suavitzat amb assimilació múltiple de dades (ES-MDA) s'empra per a la identificació simultània d'una font de contaminants i la distribució espacial de la conductivitat hidràulica utilitzant el r-EnKF com a punt de referència. El resultat mostra que l'ES-MDA pot superar al r-EnKF, marginalment, per al cas sintètic específic analitzat amb el mateix consum de CPU, i pot funcionar molt millor que el r-EnKF a canvi d'un major cost de CPU. La quarta i última part investiga el rendiment de l'ES-MDA en un problema d'identificació d'una injecció de contaminant que varia en el temps. S'analitza la influència de diferents intervals d'observació i esquemes de inflació de la covariància en la determinació de la corba d'injecció. El resultat mostra que l'ES-MDA funciona molt bé en la identificació de la corba d'injecció quan la discretització no és massa alta, però troba problemes de fluctuació amb discretitzacions massa fines. La freqüència amb la qual es mostregen les dades d'observació és un factor influent en aquesta aplicació, mentre que el nombre d'iteracions o els mètodes d'inflació de la covariància tenen menys efecte.
[EN] As part of the data assimilation methods, the ensemble-based methods have gained popularity in hydrogeology given their ability to deal with huge amounts of observed data simultaneously. More recently, researchers have started to employ these methods to deduce contamination source information in synthetic cases. Based on these previous work, we take a step further to evaluate their performance in sandbox experiments. The main objective of this thesis is to verify the capacity of the ensemble-based methods in identifying contaminant sources and complex geological heterogeneity. The thesis could be divided into four parts. In the first part, the restart ensemble Kalman filter (r-EnKF) is used for the spatiotemporal identification of a point contaminant source in a sandbox experiment, together with the identification of the position and length of a vertical plate inserted in the sandbox that modifies the geometry of the system. The results show that the r-EnKF is capable of identifying both contaminant source information and aquifer-geometry-related parameters. The second part shows an application of the restart normal-score ensemble Kalman filter (NS-EnKF) with covariance inflation in a heterogenous conductivity laboratory experiment. The method is first tested using a synthetic case that mimics the sandbox experiment to establish the minimum number of ensemble members and the best technique to prevent filter collapse. Then, its application to the sandbox data shows that the restart NS-EnKF can benefit from Bauser's inflation to reduce the ensemble size and to arrive to a good joint identification of both the contaminant source and the spatial heterogeneity of conductivities. In the third part, the ensemble smoother with multiple data assimilation (ES-MDA) is employed for the simultaneous identification of a contaminant source and the spatial distribution of hydraulic conductivity while using the r-EnKF as a benchmark. The outcome shows that the ES-MDA is able to outperform the r-EnKF, marginally, for the specific synthetic case analyzed with almost the same CPU consumption, and it can perform far better than the r-EnKF just with a cost of larger CPU usage. The forth and last part investigates the performance of the ES-MDA in a time-varying release history identification problem. The influence of different observation intervals and inflation factor schemes on the determination of the release curve are discussed. The outcome shows that the ES-MDA performs great in recovering release history when the history curve is discretized in not too many steps, and that it fails when the discretization is large. The frequency at which observation data are sampled is an influential factor in this application, while the number of iterations or the inflation scheme have less effect.
Thanks to the institutions that financed my studies. The support to carry out my work was received from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness through project CGL2014-59841-P, and from the Spanish Ministry of Education, Culture and Sports through a fellowship for the mobility of professors in foreign research and higher education institutions to my supervisor, reference PRX17/00150
Chen, Z. (2020). Stochastic Identification of Pollutant Sources in Aquifers by the Ensemble Kalman Filter [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160628
TESIS
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Ledesma, Villalba Alberto. "Identificación de parámetros en geotecnia aplicación a la excavación de túneles". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1987. http://hdl.handle.net/10803/6237.
Texto completo da fonteResumo:
En esta tesis se desarrolla una metodología general para la identificación de parámetros en problemas geotécnicos. Dado un problema especifico se supone fijado un modelo (determinista) y se consideran conocidos algunos valores de las variables de estado que caracterizan el sistema (observaciones). La identificación de parámetros o resolución del problema inverso consiste en estimar los parámetros del modelo que mejor ajustan predicciones y medidas. Como criterio de identificación se ha escogido el de máxima verosimilitud que permite incorporar en su formulación la información previa disponible sobre los parámetros a identificar. El problema matemático que resulta es el de minimización de una función objetivo que se resuelve numéricamente utilizando los algoritmos de Gauss-Newton y de Marquardt. Para ello se requiere calcular la matriz de derivadas de las variables medidas respecto de los parámetros calculo que se propone realizarlo utilizando el método de los elementos finitos indicando el procedimiento para ello tanto en modelos lineales como no lineales.
Las matrices de covarianzas de los errores de las medidas que aparecen de modo natural en la formulación propuesta se calculan para diferentes tipos de instrumentos utilizados en la medida de desplazamientos en el terreno. Se desarrolla además una metodología para considerar la estructura de error como una variable mas a identificar.
La metodología global propuesta se aplica a varios ejemplos teóricos referentes a excavación de túneles y a un caso real relativo a un túnel real en el que se midieron desplazamientos y se identificaron módulos de las capas de terreno afectadas por la excavación.
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Vidal, Luis Enrique Ortiz. "Método inverso baseado em sinais de vibração estrutural para a determinação de velocidade da mistura, fração de vazio homogênea e padrões de escoamento bifásico em tubulações". Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-01122017-085738/.
Texto completo da fonteResumo:
A vibração induzida por escoamento é parte intrínseca do transporte de fluidos. Por exemplo, na indústria de petróleo e gás esse fenômeno pode ser encontrado em tubulações, tanto no setor upstream, quando downstream. Essas vibrações são produto das forças geradas pelo escoamento e, portanto, carregam informações sobre sua fenomenologia. No caso de escoamento bifásico em tubo, resultados experimentais indicam forte influência da velocidade da mistura, fração de vazio e padrão de escoamento no comportamento dinâmico da estrutura. Contudo, pouco foi feito na tentativa de obter informações do escoamento a partir da reposta estrutural. Assim, o objetivo do presente estudo é desenvolver métodos para a previsão dos parâmetros do escoamento baseados na resposta de um tubo submetido a escoamento bifásico. Foi conduzido um trabalho experimental da vibração induzida por diversos padrões gás-líquido numa tubulação horizontal (PVC Ø3/4\'\') duplamente engastada, com água e ar como fluidos de trabalho. A partir de uma abordagem analítica, corroborada com resultados experimentais para escoamento monofásico e bifásico, estabelece-se a existência de uma relação, de natureza quadrática, entre a velocidade de atrito e o desvio padrão da aceleração. Dado que a velocidade de atrito é função do fator de atrito bifásico, um método para a sua previsão é desenvolvido. Ele prevê de maneira precisa os dados coletados; todos eles com erro percentual menor do que 30%. O método foi comparado também com dados experimentais e modelos da literatura, mostrando boa concordância. Além disso, apresenta-se uma relação entre a frequência pico da resposta e a fração de vazio homogênea. No fim, são apresentados: (i) um método de identificação de escoamento pistonado, baseado na superposição dos mecanismos de vibração por turbulência e intermitente, com desempenho mínimo de 81.8%; (ii) um método experimental para determinação da velocidade da mistura (J) e fração de vazio homogênea (β). Os melhores resultados são obtidos para os padrões disperso e pistonado, prevendo adequadamente os parâmetros J e β com erro percentual absoluto médio de 24.1% e 20.65%, respectivamente.Flow-induced vibration is intrinsic to piping problems. For example, in the oil and gas industry the FIV phenomenon can be found in pipe flow both in upstream and downstream applications. The structural vibration response contains information about the flow phenomenology. In the case of two-phase pipe flow, experimental results show a strong influence of mixture velocity, void fraction and flow pattern on pipe structural dynamics. However, efforts to obtain information of the flow from pipe response have been scanty. The goal of this study is to develop two-phase flow parameters predictive methods based on the structural pipe response. An experimental study of flow-induced vibration was carried out for several flow patterns in a clamp-clamp straight pipe (PVC Ø3/4\'\'), with air and water as working fluids. From an analytical approach, a quadratic relationship between shear velocity and standard deviation of acceleration is proposed and validated against the experimental data of single and two-phase flow. Since the shear velocity depends on the friction factor, a method to predict two-phase friction factor is presented. The method predicts accurately our experimental data with a mean absolute error up to 30%. Good agreement was also found when it was compared with some models and experimental data from the literature. Furthermore, an expression to correlate peak frequency and homogeneous void fraction as a function of added mass is offered. Finally, we present: (i) a slug flow identification technique based on the superposition of the turbulence and intermittent flow-induced vibration mechanisms, with performance of 81.8% and (ii) an experimental methodology to estimate mixture velocity (J) and homogeneous void fraction (β). The latter method shows better agreement for dispersed and slug flow-patterns, predicting J and β with a mean absolute error of 24.1% e 20.65%, respectively.
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Carrillo, Oscar Javier Begambre. "Algoritmo híbrido para avaliação da integridade estrutural: uma abordagem heurística". Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-09082007-142229/.
Texto completo da fonteResumo:
Neste estudo, o novo algoritmo hibrido autoconfigurado PSOS (Particle Swarm Optimization - Simplex) para avaliação da integridade estrutural a partir de respostas dinâmicas é apresentado. A formulação da função objetivo para o problema de minimização definido emprega funções de resposta em freqüência e/ou dados modais do sistema. Uma nova estratégia para o controle dos parâmetros do algoritmo Particle Swarm Optimization (PSO), baseada no uso do método de Nelder - Mead é desenvolvida; conseqüentemente, a convergência do PSO fica independente dos parâmetros heurísticos e sua estabilidade e precisão são melhoradas. O método híbrido proposto teve melhor desempenho, nas diversas funções teste analisadas, quando comparado com os algoritmos simulated annealing, algoritmos genéticos e o PSO. São apresentados diversos problemas de detecção de dano, levando em conta os efeitos do ruído e da falta de dados experimentais. Em todos os casos, a posição e extensão do dano foram determinadas com sucesso. Finalmente, usando o PSOS, os parâmetros de um oscilador não linear (oscilador de Duffing) foram identificados.In this study, a new auto configured Particle Swarm Optimization - Simplex algorithm for damage detection has been proposed. The formulation of the objective function for the minimization problem is based on the frequency response functions (FRFs) and the modal parameters of the system. A novel strategy for the control of the Particle Swarm Optimization (PSO) parameters based on the Nelder-Mead algorithm (Simplex method) is presented; consequently, the convergence of the PSOS becomes independent of the heuristic constants and its stability and accuracy are enhanced. The formulated hybrid method performs better in different benchmark functions than the Simulated Annealing (SA), the Genetic Algorithm (GA) and the basic PSO. Several damage identification problems, taking into consideration the effects of noisy and incomplete data, were studied. In these cases, the damage location and extent were determined successfully. Finally, using the PSOS, a non-linear oscillator (Duffing oscillator) was identified with good results.
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Santana, Alessandro Alves. "Identificação de parâmetros em problemas de advecção-difusão combinando a técnica do operador adjunto e métodos de volumes finitos de alta ordem". Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45132/tde-08012008-151101/.
Texto completo da fonteResumo:
O objetivo desse trabalho consiste no estudo de métodos de identificação de parâmetros em problemas envolvendo a equação de advecção-difusão 2D. Essa equação é resolvida utilizando o método dos volumes finitos, sendo empregada métodos de reconstrução de alta ordem em malhas não-estruturadas de triângulos para calcular os fluxos nas faces dos volumes de controle. Como ferramenta de busca dos parâmetros é empregada a técnica baseadas em gradientes, sendo os mesmos calculados utilizando processos baseados em métodos adjuntos.The aim of this work concern to study parameter identification methods on problems involving the advection-diffusion equation in two dimensions. This equation is solved employing the finite volume methods, and high-order reconstruction methods, on triangle unstructured meshes to solve the fluxes across the faces of control volumes. As parameter searching tool is employed technicals based on gradients. The gradients are solved using processes based on adjoint methods.
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Kitatani, Júnior Sigeo. "Investigação sobre procedimentos de identificação de cargas axiais em dutos submersos a partir de respostas vibratórias". Universidade Federal de Uberlândia, 2014. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14773.
Texto completo da fonteResumo:
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorIn the present thesis it is proposed and evaluated, both numerically and experimentally, an inverse procedure for the indirect determination of axial loads applied to submersed pipe-like structures, based on their dynamic responses. The investigation is motivated by the existence of practical problems encountered in the oil industry. An experimental bench has been designed and built, consisting in a reservoir inside which a tubular stainless steel beam has been mounted and tested. Special fixtures have been designed in such a way to enable to apply controlled axial loads and represent different types of boundary conditions. In parallel, computational routines have been developed for the two-dimensional modeling of the structure accounting for the effects of axial loads, flexible supports and fluid-structure interaction, based on the finite element approach. Having in mind the difficulties which are expected to be encountered when the methodology be applied in real conditions, some special dynamic test procedures have been considered, including Operational Modal Analysis (OMA), which enables to identify modal parameters from output-only measurements. Numerous scenarios have been considered using either numerically simulated or experimentally measured responses. As for the resolution of the inverse problem, two strategies have been investigated: the first consists in the deterministic resolution of a constrained optimization problem based on evolutionary algorithms, and the second, which enables to account for the presence of uncertainties in the experimental data, is a stochastic approach based on Bayesian inference, combined with Markov chains and Metropolis-Hastings algorithm. The results obtained confirm the operational feasibility and satisfactory accuracy provided by the suggested identification approaches.
Na presente tese de doutorado é proposto e avaliado numérica e experimentalmente um procedimento inverso para determinação indireta de carregamentos axiais aplicados a estruturas tubulares submersas a partir de suas respostas dinâmicas. A investigação é motivada pela existência de problemas práticos evidenciados pelo setor de tecnologia submarina da indústria petrolífera. Nesta proposta, as cargas axiais, que na prática não podem ser medidas diretamente, são identificadas através da resolução de um problema inverso, formulado como um problema de otimização, a partir das respostas dinâmicas da estrutura. Uma bancada experimental foi projetada e construída, composta de um reservatório dentro do qual foi ensaiado um tubo metálico de seção circular. Mecanismos de fixação e aplicação de carga à estrutura foram especialmente projetados de modo a permitir consideração de dois tipos diferentes de condição de contorno. Paralelamente, rotinas computacionais foram desenvolvidas para a modelagem numérica bidimensional da estrutura incluindo os efeitos de interação fluido-estrutura e das cargas axiais, com base no Método de Elementos Finitos. Tendo em vista o objetivo da aplicação da metodologia proposta em situações práticas, as quais envolvem dificuldades de execução de ensaios em ambientes submarinos, foram investigados procedimentos de ensaios dinâmicos especialmente adaptados a estas condições. Com este intuito, foi analisado o emprego da técnica de análise modal experimental denominada OMA (Operational Modal Analysis), que permite obter os parâmetros modais sem conhecimento das forças de excitação da estrutura. Numerosos cenários de identificação foram estudados utilizando tanto respostas dinâmicas simuladas numericamente, quanto respostas medidas experimentalmente. Visando considerar a influência de incertezas nos dados experimentais, o problema de identificação da carga axial também foi tratado utilizando uma abordagem estocástica, com base em inferência bayesiana, a partir da simulação de cadeias de Markov, associada ao algoritmo Metropolis-Hastings. Os resultados obtidos atestam a viabilidade operacional e a precisão satisfatória do procedimento de identificação proposto.
Doutor em Engenharia Mecânica
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Santos, Genasil Francisco dos. "Identificação de danos estruturais utilizando técnicas de otimização". Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2009. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=5647.
Texto completo da fonteResumo:
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorSistemas estruturais em suas variadas aplicações incluindo-se veículos espaciais, automóveis e estruturas de engenharia civil tais como prédios, pontes e plataformas off-shore, acumulam dano durante suas vidas úteis. Em muitas situações, tal dano pode não ser visualmente observado. Do ponto de vista da segurança e da performance da estrutura, é desejável monitorar esta possível ocorrência, localizá-la e quantificá-la. Métodos de identificação de sistemas, que em geral, são classificados numa categoria de Técnicas de Avaliação Não-Destrutivas, podem ser utilizados para esta finalidade. Usando dados experimentais tais como frequências naturais, modos de vibração e deslocamentos estáticos, e um modelo analítico estrutural, parâmetros da estrutura podem ser identificados. As propriedades estruturais do modelo analítico são modificadas de modo a minimizar a diferença entre os dados obtidos por aquele modelo e a resposta medida. Isto pode ser definido como um problema inverso onde os parâmetros da estrutura são identificados. O problema inverso, descrito acima, foi resolvido usando métodos globais de otimização devido à provável presença de inúmeros mínimos locais e a não convexidade do espaço de projeto. Neste trabalho o método da Evolução Diferencial (Differential Evolution, DE) foi utilizado como ferramenta principal de otimização. Trata-se de uma meta-heurística inspirada numa população de soluções sucessivamente atualizada por operações aritméticas como mutações, recombinações e critérios de seleção dos melhores indivíduos até que um critério de convergência seja alcançado. O método da Evolução Diferencial foi desenvolvido como uma heurística para minimizar funções não diferenciáveis e foi aplicado a estruturas planas de treliças com diferentes níveis de danos.
Structural systems in a variety of applications including aerospace vehicles, automobiles and civil engineering structures such as tall buildings, bridges and offshore platforms, accumulate damage during their service life. In several situations, such damage may not be visually observable. From the standpoint of both safety and performance, it is desirable to monitor the occurrence, location and extent of such damage.System identification methods, which may be classified in a general category of nondestructive evaluation techniques, can be employed for this purpose. Using experimental data, such as eigenmodes, eigenvectors and static displacements, and an analytical structural model, parameters of the structures can be identified. The approach used in the present work is one where the structural properties of the analytical model are varied to minimize the difference between the analytically predicted and empirically measured response. This is an inverse problem where the structural parameters are identified. In this work a reduced number of vibration modes were used as the measured response. For the damage assessment problem a close analytical model of the structural system is available and the model of the damaged structure will be identified. Damage will be represented by a reduction in the elastic stiffness properties of the structure.The problem described above was solved using global methods of optimization due to the fact that depending on the number of variables or the location of damage the resulting design space is nonconvex presenting several local minima. In the present work, the Differential Evolution Optimization Technique (DE) was used. It is a metaheuristic inspired by a population of solutions that is successively updated by arithmetic operations such as mutation and recombination, until convergence. The approach was applied to simple truss structures with different levels of damage.
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Taminato, Filipe Otsuka. "Aperfeiçoamento do algoritmo algébrico sequencial para a identificação de variações abruptas de impedância acústica via otimização". Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2014. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=6834.
Texto completo da fonteResumo:
Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroNeste trabalho são utilizados a técnica baseada na propagação de ondas acústicas e o método de otimização estocástica Luus-Jaakola (LJ) para solucionar o problema inverso relacionado à identificação de danos em barras. São apresentados o algoritmo algébrico sequencial (AAS) e o algoritmo algébrico sequencial aperfeiçoado (AASA) que modelam o problema direto de propagação de ondas acústicas em uma barra. O AASA consiste nas modificações introduzidas no AAS. O uso do AASA resolve com vantagens o problema de identificação de danos com variações abruptas de impedância. Neste trabalho são obtidos, usando-se o AAS-LJ e o AASA-LJ, os resultados de identificação de cinco cenários de danos. Três deles com perfil suave de impedância acústica generalizada e os outros dois abruptos. Além disso, com o objetivo de simular sinais reais de um experimento, foram introduzidos variados níveis de ruído. Os resultados alcançados mostram que o uso do AASA-LJ na resolução de problemas de identificação de danos em barras é bastante promissor, superando o AAS-LJ para perfis abruptos de impedância.
In this work the techniques based on the wave propagation approach and the Luus- Jaakola optimization method to solve the inverse problem of damage identification in bars are applied. The sequential algebraic algorithm (SAA) and the improved sequential algebraic algorithm (ISAA) that model the direct problem of acoustic wave propagation in bars are presented. The ISAA consists on modifications of the SAA. The use of the ISAA solves with advantages the problem of damage identification when the generalized acoustical impedance variations are abrupt. In this work the results of identification of five damage scenarios are obtained using the SAA and the ISAA. Three of them are smooth impedance profiles and the other two are rough ones. Moreover, to simulate signals obtained experimentally, different noise levels were introduced. It is shown that using the ISAA-LJ in solving problems of damage identification in bars is quite promising, furnishing better results than the SAA-LJ, specially when the impedance profiles are abrupt.
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Nosjean, Nicolas. "Management et intégration des risques et incertitudes pour le calcul de volumes de roches et de fluides au sein d’un réservoir, zoom sur quelques techniques clés d’exploration Integrated Post-stack Acoustic Inversion Case Study to Enhance Geological Model Description of Upper Ordovicien Statics : from imaging to interpretation pitfalls and an efficient way to overcome them Improving Upper Ordovician reservoir characterization - an Algerian case study Tracking Fracture Corridors in Tight Gas Reservoirs : An Algerian Case Study Integrated sedimentological case study of glacial Ordovician reservoirs in the Illizi Basin, Algeria A Case Study of a New Time-Depth Conversion Workflow Designed for Optimizing Recovery Proper Systemic Knowledge of Reservoir Volume Uncertainties in Depth Conversion Integration of Fault Location Uncertainty in Time to Depth Conversion Emergence of edge scenarios in uncertainty studies for reservoir trap analysis Enhancing geological model with the use of Spectral Decomposition - A case study of a prolific stratigraphic play in North Viking Graben, Norway Fracture corridor identification through 3D multifocusing to improve well deliverability, an Algerian tight reservoir case study Geological Probability Of Success Assessment for Amplitude-Driven Prospects, A Nile Delta Case Study". Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS085.
Texto completo da fonteResumo:
En tant que géoscientifique dans le domaine de l’Exploration pétrolière et gazière depuis une vingtaine d’années, mes fonctions professionnelles m’ont permis d’effectuer différents travaux de recherche sur la thématique de la gestion des risques et des incertitudes. Ces travaux de recherche se situent sur l’ensemble de la chaîne d’analyse Exploration, traitant de problématiques liées à l’acquisition et au traitement sismique, jusqu’au placement optimal de forages d’exploration. Un volet plus poussé de mes travaux s’est orienté sur la gestion des incertitudes géophysiques en Exploration pétrolière, là où l’incertitude est la plus importante et paradoxalement la moins travaillée.On peut regrouper mes travaux de recherche en trois grands domaines qui suivent les grandes étapes du processus Exploration : le traitement sismique, leur interprétation, et enfin l'analyse et l'extraction des différentes incertitudes qui vont nous permettre de calculer les volumes d’hydrocarbures en place et récupérables, ainsi que l’analyse de ses risques associés. L’ensemble des travaux de recherche ont été appliqués avec succès sur des cas d’études opérationnelles. Après avoir introduit quelques notions générales et détaillé les grandes étapes du processus Exploration et leur lien direct avec ces problématiques, je présenterai quatre grands projets de recherche sur un cas d’étude algérienIn the last 20 years, I have been conducting various research projects focused on the management of risks and uncertainties in the petroleum exploration domain. The various research projects detailed in this thesis are dealing with problematics located throughout the whole Exploration and Production chain, from seismic acquisition and processing, until the optimal exploration to development wells placement. Focus is made on geophysical risks and uncertainties, where these problematics are the most pronounced and paradoxically the less worked in the industry. We can subdivide my research projects into tree main axes, which are following the hydrocarbon exploration process, namely: seismic processing, seismic interpretation thanks to the integration with various well informations, and eventually the analysis and extraction of key uncertainties, which will be the basis for the optimal calculation of in place and recoverable volumes, in addition to the associated risk analysis on a given target structure. The various research projects that are detailed in this thesis have been applied successfully on operational North Africa and North Sea projects. After introducing risks and uncertainty notions, we will detail the exploration process and the key links with these issues. I will then present four major research projects with their theoretical aspects and applied case study on an Algerian asset
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Li, Qingmou. "GIS-based multifractal / inversion methods for feature extraction and applications in anomaly identification for mineral exploration /". 2005. http://wwwlib.umi.com/cr/yorku/fullcit?pNR11592.
Texto completo da fonteResumo:
Thesis (Ph.D.)--York University, 2005. Graduate Programme in Earth and Space Science.Typescript. Includes bibliographical references (leaves196-212). Also available on the Internet. MODE OF ACCESS via web browser by entering the following URL: http://wwwlib.umi.com/cr/yorku/fullcit?pNR11592
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Willenbockel, Verena. "Spatial frequencies underlying upright and inverted face identification". Thesis, 2008. http://hdl.handle.net/1828/1017.
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The face inversion effect (FIE; Yin, 1969) raises the question of whether upright face identification is mediated by a special mechanism that is disrupted by inversion. The present study investigates the effect of face inversion on the perceptual encoding of spatial frequency (SF) information using a novel variant of the Bubbles technique (Gosselin & Schyns, 2001). In Experiment 1, the SF Bubbles technique was validated using a simple plaid detection task. In Experiment 2, SF tuning of upright and inverted face identification was measured. While the data showed a clear FIE (28% higher accuracy and 455 ms shorter reaction times for upright faces), SF tunings were remarkably similar in both conditions (r = .96; a single SF band of ~2 octaves peaking at ~9 cycles per face width). Experiments 3 and 4 demonstrated that SF Bubbles is sensitive to bottom-up and top-down induced changes in SF tuning, respectively. Overall, the results show that the same SFs are utilized in upright and inverted face identification, albeit not with equal efficiency.
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Yu-HsiangMa e 馬郁翔. "Identification of Inversin as a novel interaction partner of 58-kDa microspherule protein (MSP58)". Thesis, 2018. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/2hju48.
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Garciaherreros, Ivan. "Méthode de modélisation et de commande des systèmes de positionnement multi-actionnés de type axe en Gantry". Phd thesis, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00703721.
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Un manipulateur cartésien dit " axe en gantry " peut être utilisé pour des applications requérant une dynamique élevée et une grande précision. Le type d'axe en gantry étudié dans ce mémoire consiste en un axe transversal porté par deux actionneurs linéaires balayant la direction longitudinale de l'espace de travail. Un troisième actionneur, monté sur le bras transversal, permet de déplacer la charge le long de la direction transversale de l'espace de travail. La problématique de ces systèmes réside dans la dégradation des performances de positionnement due au couplage mécanique existant entre les actionneurs et aux vibrations du bras transversal. La solution industrielle, consistant à minimiser les vibrations en rigidifiant (et en alourdissant) le bras transversal et à contrôler indépendamment les axes parallèles, mène à une consommation d'énergie importante qui ne sera plus acceptable à long terme. Un état de l'art sur la commande des axes en gantry met en évidence un manque d'analyse des phénomènes physiques responsables des couplages mécaniques et des vibrations du bras transversal. Ceux-ci sont en effet considérés comme des perturbations compensées par des méthodes mathématiques dérivées de l'automatique avancée. L'approche proposée dans ce mémoire se veut une alternative à ces méthodes. Elle est basée sur une modélisation physique détaillée de l'axe en gantry comprenant la flexibilité du bras transversal. Cette modélisation, associée à des méthodes d'identification expérimentale et de représentation causale, est exploitée afin de déduire des structures de commande et des méthodes de réglage adaptées. Des résultats expérimentaux montrent que cette méthodologie mène à une amélioration des performances de positionnement des axes en gantry par rapport à la commande industrielle et permet par exemple d'envisager l'allégement du bras transversal.
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Parkula, Vitaliy. "Electrical characterization of electronic circuits produced by inkjet printing". Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10400.1/8424.
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Dissertação de Mestrado, Engenharia Electrónica e Telecomunicações, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014Impressão a jato de tinta tem atraído a atenção como uma nova tecnologia para a produção de dispositivos semicondutores, de grande área, a baixo custo. A eletrónica impressa irá ser fina, leve, flexível e inofensiva para o meio ambiente. Além disso, esta tecnologia possibilita a criação de uma ampla gama de componentes e circuitos eletrónicos que podem ser produzidos em massa e integrados em novas aplicações, como por exemplo nos dispositivos portáteis. Esta dissertação reflete o trabalho efetuado na caraterização elétrica de dispositivos eletrónicos impressos a jato de tinta. Resumidamente, dois tipos de dispositivos foram estudados: (a) transístores de efeito de campo em estrutura MIS (Metal-Isolador- Semicondutor) e (b) díodos retificadores. Foram abordados vários aspetos relacionados com os parâmetros individuais do dispositivo, nomeadamente, foi estudada a estabilidade operacional quando o dispositivo é sujeito a uso contínuo, efeitos de envelhecimento, variabilidade e escalabilidade. Foram fabricados e caracterizados circuitos lógicos de inversor e de porta NAND. Vários tipos de díodos retificadores foram avaliados em termos de resposta em frequência. Díodos Schottky, díodos compostos em estrutura MIS e transístores conetados como díodos. A propriedade incomum de retificação dos díodos em estrutura MIS é explicada. O díodo de tipo Schottky foi utilizado juntamente com um condensador impresso para montar um circuito retificador de meia-onda. Demonstra-se ainda, que este circuito é capaz de produzir um sinal DC retificado quando recebe na entrada uma onda sinusoidal com a frequência de 13.56 MHz. O uso deste circuito retificador como um bloco na construção de uma etiqueta de identificação por radiofrequência (RFID tag) é analisado.
Ink-jet printing has been attracting attention as a new technology for low-cost, largearea production of semiconductor devices. Printed electronics will be thin, lightweight, flexible and environmentally friendly. Furthermore the technology enables a wide range of electrical components and circuits that can be massively produced and integrated in new applications such as wearable devices. This thesis reflects the work done in the electric characterization of electronic inkjet printed devices. Basically, two types of devices were studied: (a) metal-insulator semiconductor (MIS) field effect transistors and (b) rectifying diodes. We address several aspects related with individual device parameters, namely we studied the operational stability under continuous operation, ageing effects, variability and scalability. Inverter and NAND logic gate circuits were also fabricated and characterized. Several types of rectifying diodes were assessed in terms of their frequency response. Schottky type diodes, MIS capacitor diodes and diode connected transistors. The unusual rectifying property of MIS diodes is explained. The selected Schottky type diode, was used together with a printed capacitor to assemble a half-wave rectifying circuit. It is shown that this circuit provides a DC rectified signal when excited by a sinusoidal input at the frequency of 13.56 MHz. The use of this rectifying circuit as a building block for a radio frequency identification (RFID) tag is discussed.