Дисертації з теми "Génération de schémas"

Le changement d'échelle de la perméabilité absolue est une étape essentielle de la modélisation numérique du sous-sol. Il est envisagé pour intégrer les données disponibles à différentes échelles, mais aussi pour réduire les temps de calcul des simulations d'écoulement. La problématique de changement d'échelle est différente selon qu'elle agisse d'une grande échelle vers une petite (downscaling) ou d'une petite vers une grande (upscaling). Les méthodes numériques s'appuient sur des simulations d'écoulement très coûteuses en termes de temps calcul. Pour réduire ces temps de calculs, il est nécessaire de développer de nouveaux algorithmes de simulations d'écoulement. La méthode de downscaling proposée permet d'arriver à une description fine du milieu. Une étude comparative montre que, de façon générale, les méthodes heuristiques ne sont pas adaptées à la résolution du problème de downscaling. L'approche que nous proposons pour répondre à la problématique de l'upscaling est numérique et repose sur une perturbation des conditions aux limites. Celle-ci a été étendue à des maillages flexibles via le calcul direct du tenseur de perméabilité inter-maille. Une étude comparative entre diverses méthodes heuristiques et numériques montre que les méthodes numériques ne sont nécessairement plus précises et que les méthodes heuristiques sont souvent des approximations de bon aloi. Enfin, nous développons une nouvelle technique pour simuler l'écoulement, en régime permanent, d'un fluide unique et incompressible dans un milieu poreux. Cette approche permet de traiter des tenseurs complets de perméabilité et ne passe pas par l'estimation approchée de perméabilités inter-mailles
The high level geostatistic description of the subsurface are often far too detailed for use in routine flow simulators. To make flow simulations tractable, the number of grid blocks has to be reduced: an approximation, still relevant with flow description, is necessary. In this work, we place the emphasis on the scaling procedure from the fine scale model to the multi-scale reservoir model. Two main problems appear: Near wells, faults and channels, the volume of flexible cells may be less than fine ones, so we need to solve a downscaling problem; Far from these regions, the volume of cells are bigger than fine ones so we need to solve an upscaling problem. In this work, research has been done on each of these three areas: downscaling, upscaling and fluid flow simulation. For each of these subjects, a review, some news improvements and comparative study are proposed. The proposed downscaling method is build to be compatible with existing data integration methods. The comparative study shows that empirical methods are not enough accurate to solve the problem. Concerning the upscaling step, the proposed approach is based on an existing method: the perturbed boundary conditions. An extension to unstructured mesh is developed for the inter-cell permeability tensor. The comparative study shows that numerical methods are not always as accurate as expected and the empirical model can be sufficient in lot of cases. A new approach to single-phase fluid flow simulation is developed. This approach can handle with full tensorial permeability fields with source or sink terms

L'étude menée dans ce mémoire propose une représentation originale d’un champ de vague aléatoire afin de respecter les contraintes statistiques sur la fonction caractéristique en un point (variance, coefficients d’asymétrie skewness et d’aplatissement kurtosis), mais également en deux points (spectre, pente). La modélisation proposée considère l’élévation de la surface océanique comme une superposition de fonctions spatiales aléatoires, et d’amplitudes aléatoires, regroupées en un certain nombre de nappes en fonction du vecteur d’onde. Cette démarche aboutit à la construction de deux modèles nommés “Groupy Wave Model” (GWM) et “Groupy Chopy Wave Model” (GCWM). Le premier permet le contrôle du spectre, skewness (des hauteurs et des pentes) et kurtosis (des hauteurs ou des pentes). Le dernier prend en compte les mouvements orbitaux des particules d’eau. Le modèle GCWM est vu comme un changement de coordonnées horizontales de la surface du modèle GWM pour le peuplement d’une surface. Cette transformation habille le spectre des hauteurs et fait apparaître des points de rebroussement. Une méthode permettant de “déshabiller” le spectre afin d’obtenir une surface avec un spectre voulu, ainsi qu’une proposition pour tenir compte des points de rebroussement sont aussi introduites. Les résultats obtenus soulignent un large éventail de différentes structures de l’état de mer, tout en respectant les mêmes contraintes statistiques
The study in this thesis proposes an original representation of a random wave field. The main goal is to respect the statistical constraints on a one-point characteristic function (variance, skewness and kurtosis) and also, at a two-point characteristic function (spectrum and slope). The proposed model considers the elevation of the ocean surface as a superposition of random spatial functions with the random amplitudes, grouped into maps depending on the wave vector. This approach leads to the construction of two models, so called “Groupy Wave Model” (GWM) and “Groupy Chopy Wave Model” (GCWM). The first allows the control of the spectrum, skewness (elevations and slopes) and kurtosis (elevations or slopes). The latter takes into account the orbital motions of water particles. The OGWM model is derived from horizontal coordinates of GWM surface. This transformation dresses the spectrum and shows cusps. A method of undressing the spectrum to obtain a surface with a target spectrum, which takes into account the cusps, is also introduced. The obtained results emphasize very different sea state structures, but with identical statistical properties

L'activité de test est une partie de plus en plus importante dans les développements logiciels. Cette activité de test est souvent longue et répétitive, les travaux entrepris dans cette thèse ont pour objectif de décharger l'ingénieur de test des tâches les plus répétitives de la synthèse de tests. Notre approche, dans le cadre du test de conformité, se base sur le fait qu'il existe différents niveaux d'abstraction pour définir des tests les tests exécutables pour une cible technologique, les tests abstraits qui sont indépendants de la technologie et les objectifs de test qui ne représentent que partiellement le chemin d'un test dans la spécification. Nos travaux portent sur deux points. le premier point vise à réduire l'effort alloué à la conception des tests. Pour cela nous définissons un nouveau niveau d'abstraction : les schémas de test qui offrent une abstraction supplémentaire sur les instances et valeurs manipulées. L'outil TObiAs a été développé au cours de la thèse pour aider à la conception des schémas de test, les déplier en objectifs de test ou en cas de test, puis concrétiser ces cas de test. le deuxième point étudie la portée d'un schéma de test en mesurant sa couverture de la spécification, au niveau d'abstraction du schém de test. Pour ce faire nous étudions les relations entre les niveaux d'abstraction de test et la spécification. Nous présentons l'intérêt de proposer une notion de couverture au niveau des schémas de test en construisant une abstraction de la spécification ainsi que l'outil CoPAS que nous avons créé pour calculer la couverture a priori.

Cette thèse est une contribution à la conception d'une méthode de génération automatique de tests à partir de modèles (ou MBT -Model Based Testing). Le contexte de nos travaux se situe dans la continuité de ceux effectués autour de l'outil BZ- TT (BZ- Testing Tools) qui permet d'engendrer des tests fonctionnels à partir de modèles décrits en langage B. Les critères de sélection de tests implémentés dans l'outil BZ- TT reposent sur la couverture structurelle du modèle du système à valider en prenant en compte les structures de données et de contrôle de celui-ci. Cette approche ne permet pas de générer de tests à partir de propriétés liées au comportement dynamique du système, par exemple en tenant compte de propriétés basées sur des enchaînements d'opérations. Afin de répondre à cette problématique, un certain nombre de travaux proposent des méthodes où l'expertise humaine est exploitée afin de définir des critères de sélection de tests "dynamiques". De tels critères de sélection permettent, à l'ingénieur de définir des stratégies basées sur des propriétés et des aspects du système qu'il souhaite valider. Nos contributions s'inscrivent dans cette voie, tout en visant la complémentarité par rapport à la génération automatique de tests par couverture structurelle du modèle dans un objectif de valorisation des technologies et ressources déployées à cette fin. Notre première contribution est la définition d'un langage de formalisation d'objectifs de tests qui permet d'exprimer des ensembles de scénarios de tests inspirés de propriétés à valider sur le système. Ce langage permet de décrire des schémas de tests à partir d'un formalisme, basé sur celui des expressions régulières, qui permet de décrire des ensembles de scénarios principalement par des enchaînements d'appels d'opération et d'états symboliques. Nous définissons une méthode de génération de tests intégrée à l'outil BZ- TT, afin que celui-ci prenne en compte ce nouveau critère de sélection de tests. Cette méthode permet de réutiliser les technologies d'animation symbolique et de résolution de contraintes de cet outil, ainsi que de conserver les fonctionnalités d'exportation et de concrétisation des tests produits. Dans cette méthode, la seule charge supplémentaire pour l'ingénieur de validation est la définition des schémas de test utilisés comme critère de sélection. Nos dernières contributions, visent à évaluer la complémentarité de notre méthode avec celle de génération automatique de tests par couverture structurelle du modèle. Nous proposons une méthode d'évaluation de la complémentarité entre deux suites de tests. Cette méthode est basée sur le calcul de la couverture d'états et de transitions des suites de tests sur une abstraction du système. Enfin, nous appliquons cette méthode à trois études de cas (deux applications de type carte à puce et un système de gestion de fichiers Posix), et nous montrons la complémentarité qu'elle apporte
This PhD thesis is a contribution to the conception of an automatic Model Based Testing (MBT) approach for test generation. The framework of our works is the BZ-TT (BZ-Testing Tools) technology, that allows for generating functional tests from models written in B. The test selection criteria implemented in BZ- TT ensure structural coverage of the model of the system to validate. It takes into account the data and control structures of the model. This approach does not allow for generating tests from properties expressing dynamic behaviors of the system such as properties based on operations sequencing. To address this problem, some works propose to involve human expertise to define "dynamic" selection criteria. Such selection criteria make it possible for the validation engineer to define strategies based on properties and aspects of the system thet he wants to validate. Our contributions explore this way, and target the complementarity with respect to the tests generated from the structural coverage of the model, in order to benefit from the resources and technology previously deployed for this goal. Our first contribution is the definition of a language for the formalization of test purposes, that allows for expressing test scenarios inspired by the properties to validate on the system. This language is based on a regular expressions-like formalism, and aims at describing scenarios by means of operation calls and symbolic states. We define a test generation method integrated to BZ- TT, so that these tools can take these new selection criteria into account. This way, we can re-use the technics of symbolic animation and of constraint solving of BZ- TT. We also benefit from the functionalities of export and concretization of the produced tests. With this method, the only additional work for the validation engineer is to define the test schemas used as selection criteria. Our last contribution is to assess the complementarity of our method with the automatic generation of tests by structural coverage of the model. We propose a method to assess the complementarity of two test suites. It is based on the computing of the coverage in terms of states and transitions of an abstraction of the system by th test suites. Finally, we apply this method to three case studies (two smart card applications and the POSIX fil management system), and we show the complementarity brought by the method

Des études ont montré que la présence d'illustrations dans des documents multimédias n'amélioraient pas toujours l'apprentissage car elles peuvent faire l'objet d'un traitement superficiel. Demander aux apprenants de générer des schémas pourrait les engager dans un traitement plus actif du document. Toutefois, les effets de la génération de schémas apparaissent mitigés et dépendent du niveau de support fourni pendant l'activité. Pour mieux comprendre les conditions d'efficacité de cette activité sur l'apprentissage de collégiens, deux démarches complémentaires ont été adoptées. Dans un premier temps, une démarche de co-conception d'une application de génération de schémas sur tablette a été mise en place. La seconde démarche était basée sur une méthode expérimentale et avait pour objectif d'étudier les effets de la génération de schémas sur l'apprentissage de notions scientifiques chez des élèves de cinquième. Deux premières études ont testé les effets de la génération de schémas et de sa facilitation par des guidages (fournir aux élèves une illustration pendant l'activité générative ou mettre en saillance les éléments à générer). Les résultats n'ont pas mis en évidence d'effets bénéfiques de la génération de schémas sur l'apprentissage, qu'elle soit guidée ou non. La troisième étude visait à examiner les effets d'un travail collaboratif entre élèves lors de la génération de schémas, et montre qu'il n'a pas amélioré leur apprentissage par rapport à un travail individuel. Ces résultats suggèrent qu'il faut étudier d'autres types de supports de la génération de schémas pour améliorer l'apprentissage des élèves
Studies have shown that the presence of illustrations in multimedia documents does not always improve learning because they can be processed superficially. Learner-generated drawing could engage them in more active processing of the document. However, the effects of learner-generated drawing appear to be mixed and depend on the level of support provided during the activity. To better understand the effectiveness conditions of this activity on learning of secondary school students, two complementary approaches were adopted. The first approach was to co-design a learner-generated drawing application on tablet. The second approach was based on an experimental method and aimed to study the effects of learner-generated drawing on scientific concepts learning in fifth grade students. Two studies tested the effects of learner-generated drawing and of its facilitation through guidance (providing students with an illustration during the generative activity or highlighting the elements to be generated). They did not demonstrate any beneficial effects of the activity on learning, whether guided or not. The third study examined the effects of students working collaboratively in learner-generated drawing, and found that it did not improve their learning compared to working individually. These results suggest that other types of support for learner-generated drawing need to be investigated to obtain real benefits of this activity on students'learning

Les programmes de couverture en nombres entiers (CIP) modélisent de nombreux problèmes industriels réels. Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons aux CIP de grande taille, programmes qui apparaissent souvent comme problèmes maîtres issus d’une décomposition de type Dantzig-Wolfe. Les approches de résolution de problèmes de grande taille, et plus spécifiquement, la méthode de génération de colonnes, connaissent un intérêt grandissant depuis plusieurs années. Nous présentons dans un premier temps un tour d’horizon autour de la méthode de génération de colonnes, et des approches de résolution entière (exactes ou approchées) basées sur cette méthode. Nous étudions ensuite les heuristiques d’approximation dédiées aux CIP, puis nous proposons une adaptation de l’heuristique gloutonne de Dobson aux CIP de grande taille, engendrant la résolution d’un sous-problème fractionnaire. Nous revisitons à l’issue de cette étude la preuve du rapport d’approximation de l’heuristique de Dobson à l’aide d’une reformulation originale permettant d’étendre cette preuve à de nouvelles variantes. A l’issue des deux études précédentes, nous proposons de nouvelles approches de résolution approchée pour les CIP de grande taille qui font coopérer l’heuristique d’approximation gloutonne et la méthode de génération de colonnes. Des coopérations séquentielles et hybrides sont alors mises en oeuvre et évaluées sur des instances de problèmes réels. Les résultats obtenus montrent que l’heuristique gloutonne constitue un générateur efficace de colonnes et de solutions diversifiées permettant d’améliorer différents aspects du schéma de génération de colonnes : d’une part, en diminuant le nombre d’itérations ainsi que le temps de résolution, et d’autre part, en améliorant la valeur du majorant (les CIP étant des problèmes de minimisation) dans un schéma de résolution en nombres entiers. La validation expérimentale de l’ensemble des approches proposées est finalement réalisée sur deux applications types issues des domaines du transport ferroviaire et de la production agricole
Large-size Covering Integer Programs (CIP) model many real-case applications. They appear typically as master problems resulting from a Dantzig-Wolfe decomposition. The well-known column generation approach is widely used for solving such large-size problems. In this thesis, it is combined in a hybrid way with the best-known approximation heuristic for CIP : the greedy heuristic of Dobson that is extended, through the resolution of fractional subproblems, to large-size CIP. The propsed hybridization scheme takes advantage of the distinct criteria of columns selection used by the two methods. It is evaluated on two transportation and production planning applications. Numerical results on real-case instances show that the hybrid scheme improves the convergence of column generation both in terms of number of iterations and computational time. The integer solutions derived from the column generation scheme are also significantly improved, highlighting the diversification potential of the approximation heuristic. On an other hand, an original reformulation of CIP as Set Covering Problems is proposed as an alternative demonstration of the logarithmic approximation ratio allowing it’s extention to new variants of CIP as the Fixed Charge Covering Integer Programs

Les schémas de subdivision et les schémas de subdivision inverse sont largement utilisés en informatiquegraphique; les uns pour lisser des objets 3D, et les autres pour minimiser le coût d'encodagede l'information. Ce sont les deux aspects abordés dans cette thèse.Les travaux présentés dans le cadre de la subdivision décrivent l'études et la construction d'un nouveautype de schémas de subdivision. Celui-ci unifie deux schémas de subdivision de type géométriquesdifférents. Cela permet de modéliser des objets 3D composés de zones issues de l'applicationd'un schéma approximant et de zones issues de l'application d'un schéma interpolant. Dans le cadrede la subdivision inverse, Nous présentons une méthode de construction des schémas de subdivisionbi-réguliers inverses (quadrilatères et triangles)

Cette thèse est consacrée a l'étude numérique de systèmes de lois de conservation bidimensionnelles modélisant des écoulements instationnaires à fronts raides. La démarche adoptée ici est celle des volumes finis cell-centered, sur maillages non structures. Deux modèles sont considérés : l'inflammation d'une goutte, et l'écoulement de l'eau peu profonde couple au transport-diffusion du polluant. Concernant le premier modèle, la raideur spatiale et temporelle du phénomène est prise en compte par l'utilisation d'un procède de raffinement-déraffinement dynamique du maillage. La partie visqueuse des équations est discrétisée à l'aide d'une reconstruction du type green-gauss basée sur la cellule diamant et une interpolation aux moindres carres. Cette technique s'est révélée très efficace lorsque des maillages adaptatifs sont utilisés. Enfin, en considérant une loi de conservation scalaire bidimensionnelle, nous montrons que, sous une condition du type cfl qui est raisonnable, le schéma d'ordre deux utilisé pour la partie convective satisfait le principe du maximum. Nous mettons en évidence ici la propagation d'une flamme triple au cours du processus d'allumage d'une goutte, quand la réaction chimique est suffisamment rapide par rapport au processus de diffusion moléculaire et de diffusion de la température. Pour l'écoulement de l'eau peu profonde, nous avons adopté un schéma semi-implicite linéarisé pour le calcul des termes de frottement et une extension du schéma de Bermudez pour les termes de pente. Enfin, dans le cas ou le système de Saint-venant est couplé à l'équation de transport d'une substance polluante, nous avons utilisé le schéma vf4 pour la discrétisation de la partie diffusive sur des maillages non structurés triangulaires. Plusieurs tests numériques et comparaisons avec des résultats expérimentaux, en une et deux dimensions d'espace, sont réalisés.

Lors de simulations numériques d’ordre élevé, la discrétisation sous-paramétrique du domaine de calcul peut générer des erreurs dominant l’erreur liée à la discrétisation des variables. De nombreux travaux proposent d’utiliser l’analyse isogéométrique afin de mieux représenter les géométries et de résoudre ce problème.Nous présenterons dans ce travail le couplage du schéma aux résidus distribués limité et stabilisé de Lax-Frieirichs avec l’analyse isogéométrique. En particulier, nous construirons une famille de fonctions de base permettant de représenter exactement les coniques et définies tant sur les éléments triangulaires que quadrangulaires : les fonctions de base de Bernstein rationnelles. Nous nous intéresserons ensuite à la génération de maillages précis pour l’analyse isogéométrique. Notre méthode consiste à créer un maillage courbe à partir d’un maillage linéaire par morceaux de la géométrie. Le maillage obtenu en sortie de notre procédure est non-structuré, conforme et assure la continuité de nos fonctions de base sur tout le domaine. Pour finir, nous décrirons les différentes méthodes d’adaptation de maillages développées : l’élévation d’ordre et le raffinement isotrope. Bien évidemment, la géométrie exacte du maillage courbe d’entrée est préservée au cours des processus d’adaptation
During high order simulations, the approximation error may be dominated by the errors linked to the sub-parametric discretization used for the geometry representation. Many works propose to use an isogeometric analysis approach to better represent the geometry and hence solve this problem. In this work, we will present the coupling between the limited stabilized Lax-Friedrichs residual distributed scheme and the isogeometric analysis. Especially, we will build a family of basis functions defined on both triangular and quadrangular elements and allowing the exact representation of conics : the rational Bernstein basis functions. We will then focus in how to generate accurate meshes for isogeometric analysis. Our idea is to create a curved mesh from a classical piecewise-linear mesh of the geometry. We obtain a conforming unstructured mesh which ensures the continuity of the basis functions over the entire mesh. Last, we will detail the curved mesh adaptation methods developed : the order elevation and the isotropic mesh refinement. Of course, the adaptation processes preserve the exact geometry of the initial curved mesh

Au cours de ces dernières décennies,au fur et à mesure de l’augmentation du trafic, l’espace aérien a été divisé en secteurs de plus en plus petits afin d’éviter la saturation de ces derniers. Ce principe de sectorisation présente une limite dans la mesure où l’on doit ménager un temps suffisant au contrôleur pour gérer son trafic et donc générer des secteurs dont la taille permet de satisfaire cette contrainte. De plus, le contrôleur ne connaît que le trafic lié à son secteur et lorsqu’un avion passe d’un secteur à un autre,il s’opère un dialogue entre les contrôleurs et les pilotes qui induit une charge de travail supplémentaire(coordination).Au cours d’une journée de trafic ordinaire,la charge de contrôle fluctue dans le temps en fonction des demandes de trafic entre les diverses paires origine-destination. Dans le système opérationnel actuel, le nombre de contrôleurs varie en fonction des fluctuations de trafic. La nuit par exemple, le nombre d’équipes de contrôle est réduit car il y a beaucoup moins de trafic.Les secteurs sont alors regroupés en groupe de trois à quatre avant attribution à une équipe de contrôleurs. Il est donc nécessaire d’optimiser la planification sur une journée du schéma de regroupement et de dégroupement des secteurs: resectorisation dynamique de l’espace aérien. Un des objectifs est de fournir des groupes de secteurs présentant un minimum de coordinations et équilibrés en terme de charge de contrôle afin que chaque équipe de contrôleurs travaille de la même façon. Les instants de commutation entre configurations de secteurs en fonction des fluctuations de trafic doivent être déterminés, et les distances entre configurations successives doivent être prises en compte afin d’éviter des changements brusques au sein d’un espace aérien donné. Le développement d’un algorithme efficace pour résoudre le problème dynamique résultant est d’autant plus important que le trafic aérien est amené évoluer de manière significative au cours des années qui viennent
The current airspace configuration is highly structured, fixed and is less responsive to changes causing the overall system to lack the flexibility, adaptability, and responsibility needed to handle the increasing air traffic demands in the near future. The work presented in this thesis aims at improving the flexibility and adaptability of today's airspace management in Europe in a pretactical context. We focus on the development of a method to support a process of automatic generation of a sequence of sector configurations composed of predefined sectors. Airspace configurations should be dynamically adjusted to provide maximum efficiency and flexibility in response to demand fluctuations. We dynamically build configurations by combining existing elementary sectors. In this step, any sector combination which forms controllable airspace blocks is eligible and may be used during the day of operation. In this work, we developed efficient methods to solve DAC problem. We formulated and study the sectorization problem from an algorithmic point of view. We proposed methods based on a mathematical modeling and heuristic optimization techniques. We also introduced here an approach to evaluate the workload inside sectors

Le problème abordé dans cette thèse concerne la productionautomatique de données de test permettant de prouver des propriétés de programmes. Nous nous situons ainsi à mi-chemin entre le domaine du test et celui de la vérification de programmes. Les travaux dans le domaine du test ont conduit à des outils semi-automatiques d'utilisation simple, mais qui reposent sur des hypothèses difficilement vérifiables en pratique. Dans le domaine de la vérification, des outils basés sur des méthodes formelles ont été développés, mais ils nécessitent un utilisateur expert dans les techniques de preuve utilisées par l'outil. Cette situation est due aux problèmes d'indécidabilité engendrés par la puissance des formalismes traités. La thèse que nous présentons est qu'il est possible de développer des méthodes formelles automatiques pour prouver des propriétés de programmes, à condition de considérer des formalismes restreints. Notre principale contribution est une nouvelle approche pour la vérification de programmes, intégrant les techniques de test et d'analyse statique. Nous proposons une méthode formelle de génération de jeux de test finis complets permettant de prouver qu'un programme vérifie une propriété donnée. Cette méthode utilise le texte du programme et de la propriété, qui doivent appartenir à certaines classes de programmes (ou de propriétés). Ces classes sont représentées par des hiérarchies de schémas, qui peuvent être vues comme modélisant des hypothèses de test. Tout programme appartenant à un de nos schémas et passant le jeu de test avec succès vérifie la propriété testée. Pour une propriété donnée, notre méthode est complètement automatique et ne nécessite donc aucune compétence particulière de l'utilisateur. Nous avons implanté cette méthode dans un prototype (traitant un langage fonctionnel restreint), pour le cas de propriétés s'exprimant en termes de longueurs de listes.

Le problème de détection et d'isolation de défauts se résout à l'aide d'une procédure de diagnostic composée de deux étapes : la génération de résidus et leur évaluation. Plusieurs méthodes utilisant la redondance analytique ont été développées qui doivent être robustes vis-à-vis des perturbations du système comme les bruits de mesure et les incertitudes de modèle. On peut citer les approches par espace de parité, à base d'observateurs ou de filtres ainsi que les techniques d'estimation paramétriques. Les liens entre ces méthodes sont connus sous certaines hypothèses et nous prouvons par nos théorèmes le lien entre les résidus directs basés sur les équations de redondances et les résidus indirects basés sur les observateurs à entrées inconnues. Le résidu pris comme l'erreur d'estimation peut être inutile pour le diagnostic car elle peut accumuler les incertitudes de modèle du fait de la mémoire infinie. Afin de s'affranchir des inconvénients de la mémoire infinie (non convergence de l'erreur vers la valeur nulle), les observateurs à mémoire finie ont été introduits (i. E. Un nombre fini de mesures est alors nécessaire au calcul de l'estimation). Pour de tels observateurs (à la fois dans les cas continu et discret), un nouveau résidu est défini comme la différence de deux estimations de l'état au même instant mais calculées à partir de deux horizons qui se chevauchent créant ainsi une fenêtre de détection. L’apport de notre travail est la conception de cette fenêtre de façon à assurer la robustesse vis-à-vis de certaines variations de paramètres. Enfin, un observateur généralisé à mémoire finie pour les représentations continues des systèmes est développé de manière à reconstruire simultanément les sorties et entrées du système à partir d'un nombre fini de leurs mesures. Les propriétés d'un tel observateur sont similaires à celles de l'estimateur d'état généralisé sur horizon glissant pour les représentations temporelles discrètes.

Nous avons concu et realise un schema statistique de generation de nuages destine aux modeles de circulation generale de l'atmosphere (a. G. C. M. ). Ce schema est base sur le modele de turbulence de niveau 2 de yamada et mellor. Les effets de la vapeur d'eau et de l'eau liquide y sont introduits d'une maniere originale qui est facilement adaptable aux autres modeles de turbulence de yamada et mellor. Le seul parametre ajustable important est le profil vertical de longueur de melange: nous avons etudie la sensibilite du schema a ce parametre. Ce schema a ete introduit dans la version climatique du modele de circulation generale emeraude (troncature t42-20 niveaux verticaux). Parallelement, le schema de precipitation de grande echelle a ete remplace par celui de smith, avec un traitement differencie par la condensation suivant la temperature (eau liquide ou glace). Nous avons effectue des simulations avec le modele comportant ou non les nouvelles parametrisations de maniere a en etudier l'impact. Ces simulations sont validees a l'aide de donnees satellitaires des experiences erb (pour la nebulosite totale) et erbe (earth radiation budget experiment, pour les flux radiatifs visibles et infra-rouge au sommet de l'atmosphere)

La génération de colonnes est une méthode dédiée à la résolution de problèmes d'optimisation combinatoire de grande taille. Les méthodes utilisant cette approche de résolution ont souvent des problèmes de convergence, particulièrement quand elles sont utlisées pour résoudre des problèmes pratiques, de grandes dimensions. Nous nous intéressons dans cette thèse à l'accéleration de la méthode de génération de colonnes. Nous proposons des téchniques de diversification pour diminuer le nombre total de colonnes généreés ainsi que le temps de résolution des problèmes maîtres. Nous nous intéressons également à la résolution éfficace des sous-problèmes en utilisant des techniques de réoptimisation, mais aussi en proposant des améliorations de la méthode de programmation dynamique. Les approches sont validées expérimentalement sur le problème de tournées de véhicules avec fénêtre de temps
Columgeneration algorithms are instrumental in many areas of applied optimization where linear programs with an enormous number of variables need to be solued. Although success fully used in many applications, this method suffers from well-known "instability" issues, that somewhat limit its efficiency. This work focuses on accelerating strategies in a column generation algorithm. We propose some diversifiication methods in order to decrease the total number of generated columns and then master problems resolution time. We interest also to solving efficiently the pricing problems, by proposing an improning approch based on reoptimization principle and a new variant of the dynamic programming algorithm. The effectiveness of these approches is validated on vehicule routing problem with time windows

Lors de simulations numériques d'ordre élevé, la discrétisation sous-paramétrique du domaine de calcul peut générer des erreurs dominant l'erreur liée à la discrétisation des variables. De nombreux travaux proposent d'utiliser l'analyse isogéométrique afin de mieux représenter les géométries et de résoudre ce problème. Nous présenterons dans ce travail le couplage du schéma aux résidus distribués limité et stabilisé de Lax-Frieirichs avec l'analyse isogéométrique. En particulier, nous construirons une famille de fonctions de base permettant de représenter exactement les coniques et définies tant sur les éléments triangulaires que quadrangulaires : les fonctions de base de Bernstein rationnelles. Nous nous intéresserons ensuite à la génération de maillages précis pour l'analyse isogéométrique. Notre méthode consiste à créer un maillage courbe à partir d'un maillage linéaire par morceaux de la géométrie. Le maillage obtenu en sortie de notre procédure est non-structuré, conforme et assure la continuité de nos fonctions de base sur tout le domaine. Pour finir, nous décrirons les différentes méthodes d'adaptation de maillages développées : l'élévation d'ordre et le raffinement isotrope. Bien évidemment, la géométrie exacte du maillage courbe d'entrée est préservée au cours des processus d'adaptation.

Designing efficient code in practice for a given computation is a hard task. In this thesis, we tackle this issue in two different situations. The first part of the thesis introduces some algorithmic improvements in structured linear algebra. We first show how to extend an algorithm by Cardinal for inverting Cauchy-like matrices to the other common structures. This approach, which mainly relies on products of the type "structured matrix × matrix", leads to a theoretical speed-up of a factor up to 7 that we also observe in practice. Then, we extend some works on Toeplitz-like matrices and prove that, for any of the common structures, the product of an n×n structured matrix of displacement rank α by an n×α matrix can be computed in Õ(α^(ω-1)n). This leads to direct inversion algorithms in Õ(α^(ω-1)n) , that do not rely on a reduction to the Toeplitz-like case. The second part of the thesis deals with the implementation of arithmetic expressions. This topic raises several issues like finding the minimum number of operations, and maximizing the speed or the accuracy when using some finite-precision arithmetic. Making use of the inductive nature of arithmetic expressions enables the design of algorithms that help to answer such questions. We thus present a set of algorithms for generating evaluation schemes, counting them, and optimizing them according to one or several criteria. These algorithms are part of a library that we have developed and used, among other things, in order to decrease the running time of a code generator for a mathematical library, and to study optimality issues about the evaluation of a small degree polynomial with scalar coefficients at a matrix point.

La modélisation numérique des phénomènes d'impact et de formage est abordée dans le cadre des méthodes de dynamique explicite appliquées aux configurations bidimensionnelles et axisymétriques. La formulation lagrangienne eulérienne arbitraire est employée pour permettre l'étude de phénomènes impliquant de grandes déformations dans le domaine élastoplastique et cela en conservant une qualité du maillage acceptable. Après une présentation et une analyse des différentes techniques de résolution déjà existantes, notre algorithme de transport est proposé. Il repose sur la séparation des équations qui régissent le milieu continu suivant leur caractère source ou de transport. La partie lagrangienne est résolue par la méthode des éléments finis de Galerkin, alors que la partie eulérienne est traitée par la méthode des volumes finis. Nous présentons ensuite différents algorithmes permettant de déterminer mais aussi de gérer les zones de contact. Un algorithme de redéfinition du maillage permettant un glissement des nœuds sur la surface matérielle du solide est ensuite présenté. Enfin nos travaux sont valides par différents cas-tests bidimensionnels. Nous montrons ainsi qu'un simple ordinateur est aussi performant qu'une station de calcul d'entrée de gamme.

Deux techniques de génération de maillages bidimensionnels curvilignes (équations elliptiques et méthode variationnelle) sont étudiées et comparées. Celle de Thompson est retenue parce qu'elle s'avère plus robuste et rapide, une fois associée à une résolution multigrille non linéaire. Le code curviligne développé est basé sur les équations d'Euler pour un gaz parfait. Une méthode de type volumes finis est utilisée pour la discrétisation spatiale. Le schéma de transport est basé sur le principe des flux corrigés (FCT) généralisé au multidimensionnel. Cet algorithme est conçu pour assurer la monotonie et la positivité des variables conservatives transportées. Une discrétisation temporelle totalement explicite d'ordre 2 est obtenue par une méthode de type Runge-Kutta. L'influence des différents schémas utilisés avant la limitation est étudiée sur le cas de l'impact d'une onde de choc sur un obstacle. La solution numérique obtenue est comparée à la solution analytique stationnaire dans le cas d'un écoulement supersonique sur une triple rampe de compression. Des comparaisons avec des striscopies expérimentales sont effectuées pour l'impact d'une onde de choc sur un cylindre. Deux cas transsoniques, l'un stationnaire (NACA0012) et l'autre instationnaire (cylindre), sont ensuite présentés. Enfin des tests d'adaptation du maillage sur le cas d'un dièdre sont réalisés. Un important effort de vectorisation permet des performances de plus de 100 MFLOPS sur un CRAY XMP 116.

L'école Gestaltiste s'intéresse à la vision, leur point de vue est que
nous regroupons des points lumineux et/ou des objets selon certaines
règles pour former des objets plus gros, des Gestalts.

La première partie de cette thèse est consacrée à la constance de
largeur. La Gestalt constance de largeur regroupe des points situés
entre deux bords qui restent parallèles. Nous cherchons donc dans les
images des courbes ``parallèles.'' Nous voulons faire une détection
a contrario, nous proposons donc une quantification du ``non
parallélisme'' de deux courbes par trois méthodes. La première méthode
utilise un modèle de génération de courbes régulières et nous
calculons une probabilité. La deuxième méthode est une méthode de
simulation de type Monte-Carlo pour estimer cette probabilité. Enfin
la troisième méthode correspond à un développement limité de la
première en faisant tendre un paramètre vers 0 sous certaines
contraintes. Ceci conduit à une équation aux dérivées partielles
(EDP). Parmi ces trois méthodes la méthode de type Monte-Carlo est
plus robuste et plus rapide.

L'EDP obtenue est très similaire à celles utilisées pour la
désocclusion d'images. C'est pourquoi dans la deuxième partie de cette
thèse nous nous intéressons au problème de la désocclusion. Nous
présentons les méthodes existantes puis une nouvelle méthode basée sur
un système de deux EDPs dont l'une est inspirée de celle de la
première partie. Nous introduisons la probabilité de l'orientation du
gradient de l'image. Nous prenons ainsi en compte l'incertitude sur
l'orientation calculée du gradient de l'image. Cette incertitude est
quantifiée en relation avec la norme du gradient.

Avec la quantification du non parallélisme de deux courbes, l'étape
suivante est la détection de la constance de largeur dans
les images. Il faut alors définir un seuil pour sélectionner les
bonnes réponses du détecteur et surtout parmi les réponses définir
des réponses ``maximales.'' Le système d'EDPs pour
la désocclusion dépend de beaucoup de paramètres, il faut trouver une
méthode de calibration des paramètres pour obtenir de bons résultats
adaptés à chaque image.

Dans ce travail, nous proposons de suivre une approche multi-échelles pour simuler des propriétés spatiales des réservoirs, permettant d'intégrer des données directes (observation de puits) ou indirectes (sismique et données de production) de résolutions différentes. Deux paramétrisations sont utilisées pour résoudre ce problème: les ondelettes et les pyramides gaussiennes. A l'aide de ces paramétrisations, nous démontrons les avantages de l'approche multi-échelles sur deux types de problèmes d'estimations des incertitudes basés sur la minimisation d'une distance. Le premier problème traite de la simulation de propriétés à partir d'un algorithme de géostatistique multipoints. Il est montré que l'approche multi-échelles basée sur les pyramides gaussiennes améliore la qualité des réalisations générées, respecte davantage les données et réduit les temps de calculs par rapport à l'approche standard. Le second problème traite de la préservation des modèles a priori lors de l'assimilation des données d'historique de production. Pour re-paramétriser le problème, nous développons une transformée en ondelette 3D applicable à des grilles stratigraphiques complexes de réservoir, possédant des cellules mortes ou de volume négligeable. Afin d'estimer les incertitudes liées à l'aspect mal posé du problème inverse, une méthode d'optimisation basée ensemble est intégrée dans l'approche multi-échelles de calage historique. A l'aide de plusieurs exemples d'applications, nous montrons que l'inversion multi-échelles permet de mieux préserver les modèles a priori et est moins assujettie au bruit que les approches standards, tout en respectant aussi bien les données de conditionnement
In this work, we propose to follow a multi-scale approach for spatial reservoir properties characterization using direct (well observations) and indirect (seismic and production history) data at different resolutions. Two decompositions are used to parameterize the problem: the wavelets and the Gaussian pyramids. Using these parameterizations, we show the advantages of the multi-scale approach with two uncertainty quantification problems based on minimization. The first one concerns the simulation of property fields from a multiple points geostatistics algorithm. It is shown that the multi-scale approach based on Gaussian pyramids improves the quality of the output realizations, the match of the conditioning data and the computational time compared to the standard approach. The second problem concerns the preservation of the prior models during the assimilation of the production history. In order to re-parameterize the problem, we develop a new 3D grid adaptive wavelet transform, which can be used on complex reservoir grids containing dead or zero volume cells. An ensemble-based optimization method is integrated in the multi-scale history matching approach, so that an estimation of the uncertainty is obtained at the end of the optimization. This method is applied on several application examples where we observe that the final realizations better preserve the spatial distribution of the prior models and are less noisy than the realizations updated using a standard approach, while matching the production data equally well

La lecture des "Mémoires" de Marmontel est, au contraire de celles des "Contes" en particulier et des oeuvres en général, agréable et captivante. Deux raisons essentielles expliquent leur attrait : leur valeur documentaire (historique) et leur valeur humaine. Le mémorialiste y a consigné ses expériences personnelles et celles de tiers comme Voltaire, Rousseau ou M. De Marigny. Le conflit y est présent sous toute ses formes ; il est inséparable de tout commerce humain et a une valeur ontologique dont témoigne abondamment l'oeuvre posthume. En revanche, les "Contes moraux" évacuent le conflit au point d'en tarir toutes les sources possibles, ce qui cause leur fausseté et leur platitude. Notre propos est de chercher une explication à leur fadeur en étudiant d'abord les "Mémoires". Il en ressort que Marmontel est le siège des passions les plus propres à le dresser contre les autres mais qu'il a été rarement aux prises avec ses semblables grâce à l'éthique de l'honnête homme, à sa modération et à sa propension à la conciliation. Dans la deuxième partie de notre étude, nous nous attachons à étudier le conflit dans les "Contes moraux" (parental et conjugal notamment). L'auteur y apparaît son propre exemple et modèle de création et d'invention. Ses personnages sont à son image : modérés, de bonne foi et de bonne volonté, patients et indulgents, à l'écoute des guides et des mentors et cherchant toujours à complaire. La troisième partie de la thèse est consacrée à l'étude des moyens rhétoriques et narratifs mis en oeuvre pour éviter le conflit

Cette thèse porte sur la restauration des signaux bruités observés sur des plans d'expérience aléatoires. Trois méthodes sont proposées. Dans les deux premières, on se ramène (soit par préconditionnement des données initiales, soit par régression polynomiale locale), à un problème de régression sur grille régulière. Des majorations asymptotiques de l'erreur d'estimation sont données pour les deux méthodes, sur des classes de fonctions holderiennes pour la première et sur des boules d'espaces de Besov pour la deuxième. La vitesse de décroissance de l'erreur est dans les deux cas très proche de la vitesse optimale. Un troisième algorithme concerne les plans d'expérience déterministes et utilise les ondelettes adaptées à la grille. Elles sont construites par des schémas de subdivision non réguliers, dont on étudie la convergence et les propriétés. Des nombreuses simulations et une étude comparative illustrent le comportement des trois algorithmes quand ils sont appliqués à des échantillons de taille finie.