Дисертації: "Optimisation de tolérances"

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Gryba, Tadeusz. "Calcul des circuits électroniques VLSI avec optimisation des tolérances." Lille 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LIL10081.

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Анотація:

Étude d'une modélisation et d'une simulation d'un procédé de fabrication et d'un comportement électrique des circuits intégrés. Le critère fiabilité-économique minimise le coût de production avec une fiabilité supérieure à une valeur de satisfaction. Les valeurs optimales des paramètres des circuits à très haute intégration sont obtenues par une décomposition en sous-problèmes basée sur un partitionnement du circuit en sous-circuits à partir du graphe de corrélation et du graphe électrique. La méthode de programmation stochastique permet de calculer les valeurs nominales et les tolérances optimales des paramètres du sous-circuit. Les paramètres optimaux du circuit VLSI sont calculés à partir de l'optimisation des sous circuits successifs.

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García, Gómez Sonia C. "Allocation et optimisation de tolérances géométriques par des polyédres prismatiques." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2023. http://www.theses.fr/2023BORD0504.

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Анотація:

Les écarts géométriques et dimensionnels des pièces mécaniques peuvent causer des perturbations nuisibles aux fonctionnalités attendues des systèmes mécaniques. Les spécifications géométriques et dimensionnelles représentent les limites des défauts de fabrication des surfaces fabriquées. La détermination des tolérances n’est pas une tâche aisée car (i) les valeurs des tolérances assignées affectent les fonctionnalités attendues d’un système et le coût de fabrication de ses pièces, et (ii) l'interdépendance des tolérances et des jeux rend complexe leur agrégation dans une résultante.L’analyse de tolérances et la synthèse de tolérances sont les deux méthodes classiques pour aborder la détermination de la résultante. La synthèse de tolérances est traditionnellement considérée comme un ``problème d’optimisation sous contraintes'' dans lequel la fonction objectif est généralement une fonction de coût, une fonction de qualité ou de coût-qualité.Dans le cas des mécanismes hyperstatiques, la complexité de l'interaction des tolérances ne permet pas de décrire la résultante par une fonction analytique. Par conséquent, il est courant d’effectuer une allocation de tolérances au lieu d’une synthèse de tolérances. L’objectif de l’allocation de tolérances est de maximiser les tolérances et les jeux initialement déterminés selon des retours d'expériences ou des connaissances empiriques, en incorporant certaines méthodes heuristiques d’optimisation.Dans ce travail, nous montrons comment effectuer une allocation de tolérances en utilisant l’approche polyédrique prismatique comme modèle de tolérances et le recuit simulé comme algorithme d’optimisation heuristique. Pour ce faire, certains problèmes intermédiaires sont discutés, tels que la qualité des opérandes versus le temps de calcul. Une méthode de réduction de modèle et un indicateur permettant de quantifier la conformité d’un mécanisme vis-à-vis d'une condition fonctionnelle sont également introduits
Geometric and dimensional deviations of mechanical components can cause problems of assemblability and/or functionality of the mechanisms. The geometric and dimensional specifications represent the limits of the manufacturing defects of a given surface. Tolerance specification is not an easy task because (i) the assigned tolerance values affect the functionalities of a system and the manufacturing cost of its parts, and (ii) design tolerances are often interrelated and contribute to a resultant tolerance.Tolerance analysis and tolerance synthesis are the two typical ways to approach the problem of tolerance design. Tolerance synthesis is traditionally seen as a "constrained optimization problem" in which the objective function is usually a cost function, a quality function or a cost-quality.In the case of over-constrained mechanisms, the interaction of the tolerances is complex and it is not possible to describe it by means of an analytical function. Hence, it is typical to do tolerance allocation instead of tolerance synthesis. The objective of the tolerance allocation is then to complete or augment the tolerance specification, originally made from experience or empirical knowledge, by incorporating some heuristics or optimization methods.In this work we show how to do tolerance allocation using the prismatic polyhedral approach as tolerance model and the simulated annealing as the heuristic optimization algorithm. In order to do this, some intermediate problems are discussed, such us (i) quality of the operands, (ii) computational time required to do a simulation and we also develop (iii) an indicator to quantify the compliance of a mechanism with its functional condition

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Al-Mohammed, Mohammed. "Conception des systèmes électroniques : les étapes d'optimisation et d'allocation des tolérances." Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT057H.

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Анотація:

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une réflexion méthodologique générale sur la conception des systèmes et microsystèmes. Il vise à résoudre le problème d'allocation des tolérances, c'est à dire l'allocation d'une variance aux caractéristiques des composants d'un système en fonction d'un objectif de performance pour le système global : le calcul de cette allocation des tolérances est réalisé sur la base d'une modélisation complète du système : le prototype virtuel. L'originalité tient à l'application d'une méthode statistique de Monte-Carlo et d'une méthode par réseaux de neurones. Sur cette base est construit un algorithme qui servira dans un processus général de conception descendante des systèmes. Le travail s'inscrit dans l'ensemble des efforts consacrés, par le LEN7, à la conception des systèmes électroniques. Il associe le LAAS/CNRS pour les applications " microsystèmes " et la société SIGMA PLUS qui souhaite au terme de notre travail proposer un outil industriel [. . . ]

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Benichou, Sami. "Intégration des effets des dilatations thermiques dans le tolérancement." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749566.

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Анотація:

La cotation fonctionnelle doit garantir la montabilité et le bon fonctionnement d'un mécanisme en imposant les spécifications fonctionnelles à respecter sur les pièces. Ces spécifications sont exprimées avec les normes ISO de cotation et doivent être vérifiées à 20°C. Pour les mécanismes soumis à de fortes températures, il est nécessaire de cumuler l'influence des tolérances et des dilatations aux différents régimes thermiques. Après avoir formulé des hypothèses de comportement dans les liaisons avec contact ou avec jeux affectés par les déformations thermiques et l'influence des incertitudes sur les températures, la méthodologie proposée permet de séparer le calcul thermique et le tolérancement. Le bureau de calcul thermique détermine les champs de température et les déplacements des mailles par la méthode des éléments finis à partir des modèles nominaux des pièces. Le cumul des tolérances et des dilatations est basé sur la méthode des droites d'analyse. Pour chaque exigence, la surface terminale est discrétisée en différents points d'analyse. Dans chaque jonction, les relations de transfert déterminent les points de contact et l'influence des dilatations et des écarts thermiques en ces points sur l'exigence. Une application à un mécanisme industriel démontre l'intérêt d'optimiser les dimensions nominales des modèles afin de maximiser les tolérances tout en respectant l'ensemble des exigences.

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Dumas, Antoine. "Développement de méthodes probabilistes pour l'analyse des tolérances des systèmes mécaniques sur-contraints." Thesis, Paris, ENSAM, 2014. http://www.theses.fr/2014ENAM0054/document.

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L'analyse des tolérances des mécanismes a pour but d'évaluer la qualité du produit lors de sa phase de conception. La technique consiste à déterminer si, dans une production de grandes séries, le taux de rebuts des mécanismes défaillants est acceptable. Deux conditions doivent être vérifiées: une condition d'assemblage et une condition fonctionnelle. La méthode existante se base sur le couplage de la simulation de Monte Carlo avec un algorithme d'optimisation qui est très couteuse en temps de calcul. L'objectif des travaux de thèse est de développer des méthodes plus efficaces basées sur des approches probabilistes. Dans un premier temps, il est proposé une linéarisation des équations non linéaires du modèle de comportement afin de simplifier l'étape faisant appel à l'algorithme d'optimisation. Une étude de l'impact de cette opération sur la qualité de la probabilité est menée. Afin de minimiser l'erreur d'approximation, deux procédures itératives pour traiter le problème d'assemblage sont proposées. Ils permettent de calculer la probabilité de défaillance d'assemblage de façon précise en un temps de calcul réduit. En outre, les travaux de thèse ont permis le développement d'une nouvelle méthode de résolution basée sur la méthode de fiabilité système FORM (First Order Reliability Method) système. Cette méthode permet de traiter uniquement le problème fonctionnel. Elle a nécessité la mise au point d'une nouvelle formulation du problème d'analyse des tolérances sous forme système. La formulation décompose le mécanisme hyperstatique en plusieurs configurations isostatiques, le but étant de considérer les configurations dominantes menant à une situation de défaillance. La méthode proposée permet un gain de temps considérable en permettant d'obtenir un résultat en quelques minutes, y compris pour atteindre des faibles probabilités
Tolerance analysis of mechanism aims at evaluating product quality during its design stage. Technique consists in computing a defect probability of mechanisms in large series production. An assembly condition and a functional condition are checked. Current method mixes a Monte Carlo simulation and an optimization algorithm which is too much time consuming. The objective of this thesis is to develop new efficient method based on probabilistic approach to deal with the tolerance analysis of overconstrained mechanism. First, a linearization procedure is proposed to simplify the optimization algorithm step. The impact of such a procedure on the probability accuracy is studied. To overcome this issue, iterative procedures are proposed to deal with the assembly problem. They enable to compute accurate defect probabilities in a reduced computing time. Besides, a new resolution method based on the system reliability method FORM (First Order Reliability Method) for systems was developed for the functional problem. In order to apply this method, a new system formulation of the tolerance analysis problem is elaborated. Formulation splits up the overconstrained mechanism into several isoconstrained configurations. The goal is to consider only the main configurations which lead to a failure situation. The proposed method greatly reduces the computing time allowing getting result within minutes. Low probabilities can also be reached and the order of magnitude does not influence the computing time

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Goka, Edoh. "Analyse des tolérances des systèmes complexes – Modélisation des imperfections de fabrication pour une analyse réaliste et robuste du comportement des systèmes." Thesis, Paris, ENSAM, 2019. http://www.theses.fr/2019ENAM0019/document.

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L’analyse des tolérances a pour but de vérifier lors de la phase de conception, l’impact des tolérances individuelles sur l’assemblage et la fonctionnalité d’un système mécanique. Les produits fabriqués possèdent différents types de contacts et sont sujets à des imperfections de fabrication qui sont sources de défaillances d’assemblage et fonctionnelle. Les méthodes généralement proposées pour l’analyse des tolérances ne considèrent pas les défauts de forme. L’objectif des travaux de thèse est de proposer une nouvelle procédure d’analyse des tolérances permettant de prendre en compte les défauts de forme et le comportement géométriques des différents types de contacts. Ainsi, dans un premier temps, une méthode de modélisation des défauts de forme est proposée afin de rendre les simulations plus réalistes. Dans un second temps, ces défauts de forme sont intégrés dans la modélisation du comportement géométrique d’un système mécanique hyperstatique, en considérant les différents types de contacts. En effet, le comportement géométrique des différents types de contacts est différent dès que les défauts de forme sont considérés. La simulation de Monte Carlo associée à une technique d’optimisation est la méthode choisie afin de réaliser l’analyse des tolérances. Cependant, cette méthode est très couteuse en temps de calcul. Pour pallier ce problème, une approche utilisant des modèles probabilistes obtenus grâce à l’estimation par noyaux, est proposée. Cette nouvelle approche permet de réduire les temps de calcul de manière significative
Tolerance analysis aims toward the verification of the impact of individual tolerances on the assembly and functional requirements of a mechanical system. The manufactured products have several types of contacts and their geometry is imperfect, which may lead to non-functioning and non-assembly. Traditional methods for tolerance analysis do not consider the form defects. This thesis aims to propose a new procedure for tolerance analysis which considers the form defects and the different types of contact in its geometrical behavior modeling. A method is firstly proposed to model the form defects to make realistic analysis. Thereafter, form defects are integrated in the geometrical behavior modeling of a mechanical system and by considering also the different types of contacts. Indeed, these different contacts behave differently once the imperfections are considered. The Monte Carlo simulation coupled with an optimization technique is chosen as the method to perform the tolerance analysis. Nonetheless, this method is subject to excessive numerical efforts. To overcome this problem, probabilistic models using the Kernel Density Estimation method are proposed

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Etienne, Alain. "Intégration Produit / Process par les concepts d'activités et de caractéristiques clés - Application à l'optimisation de l'allocation des tolérances géométriques." Phd thesis, Université de Metz, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00224938.

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Les imperfections inhérentes aux processus et procédés de fabrication entraînent une dégradation des caractéristiques fonctionnelles, et donc de la qualité du produit. Afin d'assurer un certain niveau de qualité, la synthèse des tolérances vise à déterminer les limites acceptables des caractéristiques des pièces et des assemblages. L'allocation ou la synthèse des tolérances fonctionnelles est une importante étape du processus de conception qui se situe généralement durant la conception détaillée et impacte énormément la conception du processus de fabrication, la fabrication et le contrôle du produit. Il est donc important, lors de la détermination des tolérances fonctionnelles, de prendre en compte l'impact de celles-ci sur le coût de fabrication du produit et sur la qualité du produit. Ces deux notions (coût de fabrication et qualité du produit) sont généralement antinomiques. L'approche proposée vise à allouer les tolérances fonctionnelles qui offrent le meilleur équilibre performance fonctionnelle / coût de fabrication. Elle est basée sur l'approche par « Key Characteristics » développée par Boeing couplée avec une approche par activités inspirée de l'« Activity Based Costing » et adaptée aux besoins de la sélection et l'analyse de processus de fabrication. Afin de quantifier cet équilibre, ces travaux proposent la définition d'un indicateur de performance d'une allocation de tolérances : le coût pondéré qualité, et une solution d'optimisation discrète de l'allocation : la démarche ABTA (Activity Based Tolerance Allocation). Celle-ci a été implémentée dans plusieurs maquettes informatiques afin de valider les mécanismes et méthodes qui la constituent.

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Bruyère, Jérôme. "Contribution à l'optimisation de la conception des engrenages coniques à denture droite : analyse et synthèse de la géométrie et des tolérances." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002262.

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La maîtrise accrue des matériaux et des procédés de forgeage permet aujourd'hui d'obtenir des engrenages coniques d'une qualité suffisante pour pouvoir les utiliser sans autre procédé de finition. Ce sont les pièces dites «net shape». Grâce à cette évolution technologique, il est nécessaire de d'optimiser la définition géométrique de ces engrenages en tenant compte des possibilités des procédés de forgeage, en particulier. Tout d'abord, la définition de la géométrie nominale des engrenages coniques à denture droite basée sur les propriétés géométriques et cinématiques du profil en développante de cercle sphérique est réétudiée et a abouti à une modélisation paramétrique des surfaces actives en intégrant un bombé longitudinal. Afin de garantir un certain niveau de qualité de l'engrènement, il est nécessaire de limiter les variations inhérentes au procédé de forgeage et aux ressources de fabrication, il s'agit de l'analyse et de la synthèse des tolérances. Cette analyse a nécessité une modélisation géométrique des engrenages incluant les écarts intrinsèques et les écarts de situation. L'analyse de l'impact de ces écarts sur l'erreur cinématique (Tooth Contact Analysis) repose sur la résolution d'un système d'équations non linéaires pour chaque position du pignon et d'un traitement de ces résultats; la difficulté de cette analyse est la grande sensibilité des résultats aux écarts. Cet outil «TCA» est le module principal de l'analyse des tolérances qui est réalisée de façon statistique par simulation de Monte Carlo. L'analyse des tolérances permet de valider une solution d'allocation de celles-ci mais ne permet pas son allocation automatique. Ainsi une approche de synthèse des tolérances a été validée, il s'agit de l'optimisation par algorithme génétique où la fonction objectif est de minimiser le ratio coût des tolérances sur la probabilité de respect des exigences. Cette analyse et cette synthèse ont été menées dans un premier temps sans charge, en considérant l'engrenage comme indéformable. Puis, la prise en compte des déformations est réalisée par la méthode des coefficients d'influences. Le problème de contact et de déformation globale de la denture sont découplés. Les coefficients d'influences de contact sont estimés par la méthode de Boussinesq et Cerruti. Les coefficients d'influence de flexion sont estimés par interpolation et méthode des éléments finis. Ce modèle permet l'analyse de l'engrènement sous charge mais les temps de calculs restent un handicap pour l'analyse des tolérances. Ces modèles de comportement pourront être affinés dans de futurs travaux et être le support de nouveaux modèles de spécification des engrenages, de suivi du processus de fabrication, d'une meilleure connaissance des interactions géométrie-mécanique-matériau, etc.

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Lecomte, Christophe. "L'évaluation expérimentale des innovations variétales : proposition d'outils d'analyse de l'interaction génotype-milieu adaptés à la diversité des besoins et des contraintes des acteurs de la filière semences." Phd thesis, INAPG (AgroParisTech), 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003471.

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Анотація:

Parmi les outils d'aide à l'évaluation expérimentale des innovations variétales mis au point par les techniciens et les chercheurs, un grand nombre n'est pas adopté dans le monde agricole, malgré leur intérêt théorique. Parti de I'hypothèse que ce manque d'appropriation résulte, au moins en partie, d'un manque d'adéquation entre les outils et les besoins réels des acteurs, le travail réalisé associe une analyse de la diversité des usages de l'expérimentation pour l'évaluation variétale et un travail de conception d'un outil d'interprétation des résultats d'essais variétaux. L'ensemble des recherches est conduit sur le cas du blé tendre d'hiver.
Dans un premier temps, des entretiens ont été effectués auprès d'une vingtaine d'acteurs impliqués dans la sélection, le développement des variétés, la multiplication, la distribution et la transformation des produits céréaliers. Ils mettent en évidence une grande diversité d'usages de I'expérimentation variétale. Quatre objectifs sous-tendent ces usages: (1) trier les génotypes, (2) les positionner géographiquement ou sur le marché, (3) acquérir une connaissance sur les génotypes, (4) et communiquer sur eux. Chaque objectif se distingue des autres par un petit nombre de critères de jugement des génotypes. Nous proposons une typologie des usages en 10 types, basée sur ces objectifs et critères, et sur les caractéristiques des réseaux expérimentaux (nombre d'essais et de génotypes, part du partenariat...). Dans chaque type, des différences peuvent être reliées à des logiques internes aux entreprises. Les entretiens mettent également en évidence un hiatus entre les informations recherchées et les informations que les acteurs tirent effectivement des expérimentations. Ce hiatus s'explique par des contraintes organisationnelles dans la mise en oeuvre des réseaux expérimentaux et par des difficultés lors du traitement des données (manque de temps disponible pour traiter les résultats; compétence requise pour I'usage d'outils d'analyse de I'interaction génotype-milieu...). Le besoin qui s'exprime le plus fortement est celui de mieux extraire I'information contenue dans les réseaux expérimentaux. Pour chacun des 10 usages, nous discutons de I'intérêt de 5 types d'outils susceptibles d'améliorer le recueil ou le traitement des données.
Afin de répondre aux souhaits de différents acteurs de valoriser l'information multilocale et d'optimiser les réseaux, un outil d'aide à I'analyse permettant d'interpréter les variations de performances des génotypes à l'échelle d'un réseau est proposé dans un second temps. Cet outil repose sur I'association d'un diagnostic agronomique, basé sur une régression linéaire multiple appliquée à des génotypes révélateurs, et d'une analyse de I'interaction par régression factorielle, appliquée à tous les génotypes. Cette association a pour but d'apporter une validation agronomique des variables explicatives de I'interaction. Selon le génotype révélateur, le diagnostic permet d'expliquer de 70 à 99% des variations de rendement pour des réseaux de 10 à 35 milieux. Chaque site expérimental est ainsi caractérisé par la nature et la contribution des facteurs limitants aux pertes de rendement. Dans I'analyse de I'interaction, les paramètres génotypiques de la régression factorielle permettent d'interpréter les variations de comportement des génotypes en terme de tolérance aux facteurs limitants. Les notes de tolérance apparaissent bien corrélées aux notes déduites des observations pour les facteurs limitants visibles comme les maladies (nous avons obtenu une corrélation de 0.9 pour la rouille brune). Cette méthode permet donc d'évaluer aussi la tolérance des génotypes aux facteurs limitants dont I'effet n'est pas facilement observable (stress hydrique, carences en azote...). En réponse aux besoins exprimés par les acteurs, et pour prendre en compte la diversité des usages de I'expérimentation variétale, nous discutons de la façon de simplifier et d'améliorer la méthode pour analyser les résultats d'essais, et nous évoquons les ajustements des pratiques actuelles d'évaluation qui pourraient être liées à I'adoption de cet outil.

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Marchand, Chantal. "Optimisation de la périodicité et de la tolérance admissible des tâches de maintenance." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2010. http://depot-e.uqtr.ca/1847/1/030147691.pdf.

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Voge, Marie-Emilie. "Optimisation des réseaux de télécommunications : Réseaux multiniveaux, Tolérance aux pannes et Surveillance du trafic." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00171565.

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Les problèmes étudiés dans cette thèse sont motivés par des questions issues de l'optimisation des réseaux de télécommunication. Nous avons abordé ces problèmes sous deux angles principaux. D'une part nous avons étudié leurs propriétés de complexité et d'inapproximabilité. D'autre part nous avons dans certains cas proposé des algorithmes exacts ou d'approximation ou encore des méthodes heuristiques que nous avons pu comparer à des formulations en programmes linéaires mixtes sur des instances particulières.

Nous nous intéressons aussi bien aux réseaux de coeur qu'aux réseaux d'accès. Dans le premier chapitre, nous présentons brièvement les réseaux d'accès ainsi que les réseaux multiniveaux de type IP/WDM et l'architecture MPLS que nous considérons pour les réseaux de coeur. Ces réseaux sont composés d'un niveau physique sur lequel est routé un niveau virtuel. A leur tour les requêtes des utilisateurs sont routées sur le niveau virtuel. Nous abordons également la tolérance aux pannes dans les réseaux multiniveaux qui motive deux problèmes que nous avons étudiés.

Le second chapitre est consacré à la conception de réseaux virtuels. Dans un premier temps nous modélisons un problème prenant en compte la tolérance aux pannes, puis nous en étudions un sous-problème, le groupage. Notre objectif est de minimiser le nombre de liens virtuels, ou tubes, à installer pour router un ensemble de requêtes quelconque lorsque le niveau physique est un chemin orienté.

Le troisième chapitre traite des groupes de risque (SRRG) induits par l'empilement de niveaux au sein d'un réseau multiniveaux. Grâce à une modélisation par des graphes colorés, nous étudions la connexité et la vulnérabilité aux pannes de ces réseaux.

L'objet du quatrième chapitre est le problème du placement d'instruments de mesure du trafic dans le réseau d'accès d'un opérateur. Nous considérons aussi bien les mesures passives qu'actives. La surveillance du trafic possède de nombreuses applications, en particulier la détection de pannes et l'évaluation des performances d'un réseau.

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Voge, Marie-Émilie. "Optimisation des réseaux de télécommunications : réseaux multiniveaux, tolérance aux pannes et surveillance du trafic." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4085.

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Les problèmes étudiés dans cette thèse sont motivés par des questions issues de l'optimisation des réseaux de télécommunication. Nous avons abordé ces problèmes sous deux angles principaux. D'une part nous avons étudié leurs propriétés de complexité et d'inapproximabilité. D'autre part nous avons dans certains cas proposé des algorithmes exacts ou d'approximation ou encore des méthodes heuristiques que nous avons pu comparer à des formulations en programme linéaires mixtes sur des instances particulières. Nous nous intéressons aussi bien aux réseaux de coeur qu'aux réseaux d'accès. Dans le premier chapitre, nous présentons brièvement les réseaux d'accès ainsi que les réseaux multiniveaux de type IP/WDM et l'architecture MPLS que nous considérons pour les réseaux de coeur. Ces réseaux sont composés d'un niveau physique sur lequel est routé un niveau virtuel. A leur tour les requêtes des utilisateurs sont routées sur le niveau virtuel. Nous abordons également la tolérance aux pannes dans les réseaux multiniveaux qui motive deux problèmes que nous avons étudiés. Le second chapitre est consacré à la conception de réseaux virtuels. Dans un premier temps nous modélisons un problème prenant en compte la tolérance aux pannes, puis nous en étudions un sous-problème, le groupage. Notre objectif est de minimiser le nombre de liens virtuels, ou tubes, à installer pour router un ensemble de requêtes quelconque lorsque le niveau physique est un chemin orienté. Le troisième chapitre traite des groupes de risque (SRRG) induits par l'empilement de niveaux au sein d'un réseau multiniveaux. Grâce à une modélisation par des graphes colorés, nous étudions la connexité et la vulnérabilité aux pannes de ces réseaux. L'objet du *quatrième chapitre* est le problème du placement d'instruments de mesure du trafic dans le réseau d'accès d'un opérateur. Nous considérons aussi bien les mesures passives qu'actives. La surveillance du trafic possède de nombreuses applications, en particulier la détection de pannes et l'évaluation des performances d'un réseau
This thesis is devoted to optimization problems arising in telecommunication networks. We tackle these problems from two main points of view. On the one hand we study their complexity and approximability properties. On the second hand, we propose heuristic methods, approximation algorithms or even exact algorithms that we compare with mixed integer linear programming formulations on specific instances. We are interested in backbone networks as well as access networks. In the first chapter, we briefly present access networks and IP/WDM multilayer backbone networks using the MPLS architecture. These networks are composed of a physical layer on which is routed a virtual layer. In turn, the users' requests are routed on the virtual layer. We also present multilayer network survivability issues motivating two of the questions we have studied. The second chapter is dedicated to the design of virtual networks. First we propose a mixed integer linear programming formulation with network survivability constraints. Then we study a sub-problem, the grooming problem. Our objective is to minimize the number of virtual links, needed to route a given set of requests when the physical layer is a directed path. The third chapter deals with Shared Risk Resource Groups (SRRG) induced by stacking up network layers in multilayer networks. Thanks to the colored graphs model, we study connexity and failure vulnerability of these networks. The positioning of active and passive traffic measurement points in the access network of an internet service provider is the subject of the fourth chapter

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Bendjedia, Bachir. "Gestion et optimisation d’énergie électrique avec tolérance aux défauts d’un système hybride PàC/ batterie." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS229.

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Le travail de cette thèse s’inscrit dans une thématique qui concerne le dimensionnement optimal et la gestion d’énergie résiliente aux défauts d’un système multi-sources (hybride) pour l’alimentation d’un véhicule électrique. Dans notre cas, le système de stockage est composé d’une pile à combustible comme source principale et une source secondaire à base d’une batterie Li-ion. L’étude réalisée sur le dimensionnement montre l’intérêt de l’hybridation par rapport à un système mono-source batterie seule ou bien pile à combustible seule. L’intérêt de cette hybridation en termes de masse, de volume et de coût devient de plus en plus important en augmentant l’autonomie du véhicule. Après avoir dimensionné la source hybride pour une autonomie de 700 km, on s’est intéressé à l’influence de la technologie de la batterie et les méthodes de gestion sur les performances de la source (le volume, la masse, le cout, les contraintes électriques appliquées sur les composants et la consommation d’hydrogène du système PàC/Batterie). La partie dimensionnement est suivie par le développement d’une stratégie de gestion d’énergie originale basée sur la prise en compte de l’état de charge de la batterie (SOC) pour adapter les limites de fonctionnement de la pile à combustible. Les résultats obtenus avec cette méthode sont comparés avec deux autres stratégies de gestion d’énergie en ligne à savoir, la méthode de découpage fréquentiel et l’utilisation d’un superviseur floue. La stratégie développée a donné des bons résultats expérimentaux en termes de contraintes vues par les cellules et de consommation d’hydrogène. Malgré un bon dimensionnement de la source embarquée et une bonne optimisation de la méthode de gestion d’énergie, le système n’est pas à l’abri du défaut et peut être le siège de plusieurs défauts qui peuvent apparaitre au niveau de capteurs de tension et de courant. Afin d’assurer la continuité de service du système hybride en présence de ces défauts, une stratégie de commande tolérante aux fautes a été développée afin de garantir la stabilité de système hybride PàC/Batterie et assurer des performances acceptables en mode dégradé
The work of this thesis is part of a theme that concerns the optimal sizing and energy management resilient to the faults of a multi-source system (hybrid) for the power supply of an electric vehicle. In our case, the storage system consists of a fuel cell as the main source and a secondary source based on a Li-ion battery. The study carried out on the sizing shows the interest of the hybridization compared to a mono-source single battery or fuel cell only system. The interest of this hybridization in terms of weight, volume and cost becomes more and more important by increasing the autonomy of the vehicle. After scaling the hybrid source for a 700 km drive range, we investigated the influence of battery technology and management methods on the performance of the source (volume, mass, cost, electrical stress applied to the components and the hydrogen consumption of the Fuel Cell / Battery system).The sizing part is followed by the development of an original energy management strategy based on the state of charge of the battery (SOC) to adapt the operating limits of the fuel cell. The results obtained with this method are compared with two other online energy management strategies namely, the frequency division method and the use of a fuzzy supervisor. The strategy developed gave good experimental results in terms of constraints seen by cells and hydrogen consumption. Despite a good sizing of the on-board source and a good optimization of the energy management method, the system is not immune from the fault and can be the seat of several faults that can appear at voltage sensors. and current. In order to ensure the service continuity of the hybrid system in the presence of these faults, a fault-tolerant control strategy has been developed in order to guarantee the stability of the hybrid Fuel Cell/ Battery system and to ensure acceptable performance in degraded mode

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Dubary, Nicolas. "Optimisation numérique et expérimentale de la tolérance aux dommages d’impact d’un stratifié composite aéronautique." Electronic Thesis or Diss., Toulouse, ISAE, 2017. http://www.theses.fr/2017ESAE0038.

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Dans un souci majoritaire de gain en masse et pour l’intégration de solutions innovantes et de structures hautes performances dans les applications actuelles, les matériaux composites occupent une place grandissante au sein des structures aéronefs. Cependant, ils restent vulnérables aux sollicitations hors-plan tel que l’impact, dues par exemple à une chute d’objet pendant une opération de maintenance. Cet événement peut drastiquement réduire leur tenue résiduelle sans pour autant laisser de marque visible en surface. Pour répondre aux exigences réglementaires et permettre une utilisation saine en service, les structures composites sont donc souvent surdimensionnées.Ces travaux de thèse portent sur l’étude expérimentale et numérique de la tolérance aux dommages d’impact (TDI) d’un stratifié composite aéronautique. Entre méthodologie et technique, le thème de recherche propose une étude complète de l’intégrité d’une structure composite, permettant l’apport de connaissances ainsi qu’une compréhension approfondie de la TDI.Le dimensionnement des structures composites s’appuie sur les méthodes aéronautiques d’inspection visuelle des endommagements définissant les charges acceptables et requises par la structure. En effet, la détectabilité de l’endommagement permet une intervention de réparation sur la structure : tant que l’endommagement n’est pas détecté (BVID : Barely Visible Impact Damage), les performances de la structure doivent rester élevées. De nouveaux concepts de stratifiés composites hybrides sont proposés puis testés expérimentalement dans le but d’améliorer la TDI et d’approfondir également la connaissance du comportement des stratifiés composites. Ces concepts sont établis à partir d’un cas de référence, ensuite décliné sous différentes configurations de stratifiés composites hybrides. La démarche expérimentale de la TDI est alors menée depuis l’impact jusqu’à la compression après impact pour définir les deux indicateurs principaux de cette étude : l’indentation permanente et la tenue résiduelle.En parallèle, le modèle développé à l’ICA, le Discret Ply Model (DPM), est utilisé pour proposer une démarche de dimensionnement de stratifié intégrant la philosophie de la TDI. Des améliorations de modélisation et son extension aux stratifiés composites hybrides sont ensuite proposées. Elles ouvrent sur l’utilisation du DPM comme un outil d’aide au dimensionnement des structures composites. Cette démarche est en parfaite cohérence avec l’intégration des approches numériques pour assister les études expérimentales, s’intégrant dans le cadre du « Virtual Testing »
Coupling with will of mass gain, use of innovative solutions and high performance structures in today’s industrial applications, composites are more and more present in aeronautical structures. However, they are still vulnerable to out-of-plane loading such as impact, due to falling objects during a maintenance operation for instance. This event can drastically reduce their residual strength without let a visible mark onto the surface. Therefore in order to meet requirements and drive to healthy use in service, composites structures are often oversized.This work deals with the experimental and numerical study of the Impact Damage Tolerance (IDT) of an aeronautical composite laminate. An overall study of composite structures integrity leads to a deeper knowledge of the IDT.The approach is based on aeronautical methods for the damages visual inspection: the damage detectability defines the required load that the structure has to sustain. Indeed, the detectability of the damage allows a repair intervention on the structure: as long as the damage is not detectable (BVID), the performance of the structure must remain high. Proposed concepts are experimentally tested to improve the TDI and to bring to more understanding in the behavior of composite laminates. These concepts are based on a reference case, and then declined under different configurations of hybrid composite laminates. The experimental approach of TDI is carried out from impact to compression after impact to define the two main indicators: permanent indentation and residual strength.The model developed at ICA, the Discrete Ply Model (DPM), is used to propose a numerical designing approach according to the TDI philosophy. Modeling improvements are implemented to extend to hybrid composite laminates. This step opens up on the use of DPM as a tool to assist the composite structures sizing. This advanced is in respect with the integration of numerical approaches to support experimental studies, integrating within the framework of "Virtual Testing"

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Yahfoufi, Nassireddine. "Contribution à la tolérance aux fautes dans les applications distribuées." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1999. http://www.theses.fr/1999VERS0005.

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Cette thèse traite des méthodes de tolérance aux fautes pour des applications distribuées, principalement celles de type recherche arborescente comme le branch & bound en optimisation combinatoire. En spécifiant l'application à travers les structures des données utilisées (file de priorité) et les opérations portant sur ces structures, la tolérance aux fautes devient possible au niveau des applications. Après l'introduction (chapitre 1) de la classe d'applications étudiées et du domaine de la tolérance aux fautes, cette étude propose trois approches du problème. _ La première approche présente un algorithme distribué écrit sous forme d'ensemble de règles (chapitre 2). Il s'est inspiré de la démarche de conception d'algorithmes auto-stabilisants. _ La deuxième décrit le modèle coordinateur-travailleur qui est implémente concrètement sur une architecture distribuée de type réseau de stations de travail (chapitre 3). Une généralisation de ce modèle, décrite au chapitre 4, permet à la communauté de recherche opérationnelle de développer facilement des algorithmes branch & bound tolérant aux fautes. _ La troisième approche propose une tolérance aux fautes liée à un équilibrage de charge dynamique (chapitre 5). Elle est fondée sur un protocole inspiré des techniques utilisées dans les bases de données

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Chamseddine, Abbas. "Méthodologie de diagnostic et tolérance aux défauts de systèmes complexes." Aix-Marseille 3, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX30048.

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L'objectif de ce travail est de proposer une méthodologie de diagnostic et de tolérance aux défauts appliquée aux systèmes complexes. Dans cette étude, les défauts de capteurs et d'actionneurs sont considérés. Nous traitons également du problème d'instrumentation des systèmes complexes. Dans un premier temps, nous considérons la conception d'un réseau de capteurs minimal (d'un point de vue du nombre des capteurs) vérifiant l'observabilité du système. Le réseau minimal n'est pas robuste vis-à-vis des défauts des capteurs : la perte d'un capteur peut entraîner la perte d'observabilité du système. Nous proposons alors une approche répondant à ce problème. Nous proposons ensuite une méthodologie de conception d'un réseau de capteurs assurant la diagnosticabilité des défauts d'actionneurs des systèmes complexes. Les approches développées sont formulées sous forme de problèmes d'optimisation binaires non linéaires. Elles sont illustrées et validées en simulation sur un modèle réaliste de suspension active du véhicule
The aim of this work is to propose a methodology of fault diagnosis and fault-tolerant control for complex systems. In this work, both sensor and actuator faults are considered. The problem of complex systems instrumentation is studied. In a first step, we design a minimal number sensor network ensuring the system observability. This minimal number network verifies system's observability but it is not robust in the presence of sensor faults: the breakdown of one sensor may lead to the loss of system's observability. We propose then an approach to design a robust sensor network. Finally, we propose a methodology to design a sensor network ensuring the diagnosability of actuator faults in complex systems. These approaches are formulated as nonlinear binary optimization problems. They are illustrated and validated in simulation using a realistic model of vehicle active suspension

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Guilbert, Damien. "Tolérance aux défauts et optimisation des convertisseurs DC/DC pour véhicules électriques à pile à combustible." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2014. http://www.theses.fr/2014BELF0245/document.

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Ces dernières années, la fiabilité et la continuité de service des chaînes de traction sont devenus des défis majeurs afin que les véhicules électriques puissent accéder au marché grand public de l’automobile. En effet, la présence de défauts dans les chaînes de traction peut conduire à des dysfonctionnements dans les véhicules et ainsi réduire ses performances par rapport aux véhicules conventionnels. Dans l’hypothèse où des défauts électriques se produisaient, les chaînes de traction des véhicules électriques à pile à combustible devraient inclure des topologies et/ou contrôles tolérants aux défauts pour les différents convertisseurs DC/DC et DC/AC. Dans le cadre de ce travail de recherche, un focus est fait sur le convertisseur DC/DC associé à la pile à combustible de la chaine de traction. Ce dernier doit répondre aux problématiques majeures des applications véhicule électrique à pile à combustible à savoir : faible masse et petit volume, haute efficacité énergétique, réduction de l’ondulation de courant d’entrée et fiabilité. A la base d’une recherche bibliographique poussée sur les structures non-isolées et isolées appropriées pour des applications PàC, une topologie de convertisseur DC/DC entrelacé a été choisie permettant de respecter les contraintes des véhicules électriques à pile à combustible.Ce travail de thèse a ensuite consisté à dimensionner et contrôler la structure de convertisseur DC/DC tolérante aux défauts choisie pour les véhicules à PàC. Des algorithmes de gestion des modes dégradés de ce convertisseur ont été développés et implémentés expérimentalement. A ce titre, l’interaction PàC-convertisseur DC/DC a été étudiée. Une approche théorique, de simulation et expérimentale a été mise en oeuvre pour mener à bien ce travail
Over the last years, reliability and continuity of service of powertrains have become major challenge so that the fuel cell electric vehicles (CFEV) can access to the mass automotive market. Indeed, the presence of faults in powertrains can lead up to malfunctions in the vehicle and consequently reduce its performances compared with conventional vehicles. In the case of electrical faults, powertrains of FCEV have to include fault tolerant topology and/or control for the different DC/DC and DC/AC converters. Within the framework of this research work, the study is focused on DC/DC converter combined with a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). The DC/DC converter must respond to challenging issues in FCEV applications such as: low weight and small volume, high energy efficiency, fuel cell current ripple reduction and reliability. Basing on a thorough bibliographical study on non-isolated and isolated DC/DC converter topologies, an interleaved DC/DC boost converter has been chosen, meeting the FCEV requirements.The purpose of this thesis has then consisted in sizing and controlling the chosen fault-tolerant DC/DC converter topology for FCEVs. Algorithms for degraded mode management of this converter have been developed and implemented experimentally. As such, the interaction between PEMFC and interleaved DC/DC boost converter has been investigated. A theoretical approach, simulation and experimental results have been carried out to complete this work

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Chêne, Charlotte. "Optimisation de l'efficacité et de la tolérance du trioxyde d'arsenic (ATO) dans les maladies fibro-inflammatoires." Electronic Thesis or Diss., Université Paris Cité, 2022. http://www.theses.fr/2022UNIP5081.

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La maladie du greffon contre l'hôte (Graft-versus-Host Disease: GvHD) et la sclérodermie systémique (Ssc) sont deux pathologies pro-inflammatoires pouvant toucher différents organes tels que la peau, les poumons, l'appareil digestif. La gravité des atteintes et le manque de traitement efficace conduisent à l'engagement du pronostic vital des patients. Il a été démontré dans plusieurs études qu'un dérèglement du système immunitaire est responsable de la réponse inflammatoire exacerbée et chronique qui induit la fibrose. Le trioxyde d'arsenic (ATO) est un agent anti-cancéreux utilisé dans le traitement des leucémies promyélocytaires aiguës chez l'homme. Depuis plusieurs années, l'ATO est également étudié en recherche clinique pour ses propriétés anti-inflammatoires et immunosuppressives, dans la GvHD et le lupus systémique érythémateux. Les résultats encourageants ouvrent des perspectives d'utilisation de ce traitement dans de nouvelles indications. Cependant, malgré la validation de son efficacité, l'ATO peut présenter des effets secondaires transitoires décrits chez certains patients. Nous soutenons la thèse que l'association d'un cation divalent, de type Fenton/Fenton-like, à une dose réduite d'ATO pourrait permettre de diminuer la posologie du traitement. Ainsi les effets secondaires seraient limités tout en conservant le potentiel thérapeutique de l'ATO. Dans une première étude, l'ATO a été associé à 8 cations divalent pour évaluer in vitro l'efficacité du traitement sur la production d'espèces réactives de l'oxygène (H2O2) et sur la viabilité de cellules tumorales humaines (HL-60) et murines (A20). Le cuivre a été retenu (CuCl2) comme étant le cation divalent le plus approprié, car appliqué en co-traitement avec l'ATO à faible dose, il potentialise la viabilité et l'induction du stress oxydatif dans les 2 types de cellules en culture. Une réaction lymphocytaire mixte a ensuite été réalisée in vitro afin de mimer la réponse immunitaire de la GvHD. Le co-traitement ATO faible dose + Cu2+, en diminuant la prolifération des splénocytes, a permis de confirmer le choix du Cu2+. Nous avons ensuite évalué l'effet de ce co-traitement in vivo. Dans un modèle murin de GvHD, nous avons observé une diminution des signes cliniques de la maladie, fibrose cutanée et pulmonaire, ainsi que de l'atteinte digestive, de l'activation et du recrutement des cellules du système immunitaire. Le traitement par ATO faible dose + Cu2+ n'a pas eu d'effet sur la croissance tumorale dans un modèle murin de lymphome B. Dans une seconde étude, le co-traitement a été utilisé dans un modèle murin de Ssc induite par des injections répétées d'HOCl. Comme dans la GvHD murine, le co-traitement a limité le développement de la maladie. Nos mesures montrent que ATO faible dose + Cu2+ induit une augmentation du stress oxydatif dans les fibroblastes murins, une altération de la réponse immunitaire, aboutissant à une diminution significative des signes cliniques de la Ssc. L'ensemble de ces travaux montrent que l'effet de l'ATO est potentialisé par le Cu2+ qui permet de diminuer les doses habituellement utilisées. Ce travail ouvre des perspectives d'applications cliniques utilisant l'ATO associé à un cation divalent dans le traitement de maladies pro-inflammatoires
Graft-versus-Host Disease (GvHD) and systemic sclerosis (Ssc) are two pro-inflammatory pathologies that can affect different organs such as skin, lungs, the digestive tract. The severity of the diseases and the lack of effective treatment lead to the commitment of the patient's vital prognosis. It has been demonstrated in several studies that a dysregulation of the immune system is responsible for the exacerbated and chronic inflammatory response that induces fibrosis. Arsenic trioxide (ATO) is an anticancer agent used in the treatment of acute promyelocytic leukemia in humans. For several years, ATO has also been studied in clinical research for its anti-inflammatory and immunosuppressive properties, in GvHD and systemic lupus erythematosus. The encouraging results open up prospects for the use of this treatment in new indications. However, despite validation of its efficacy, ATO may present transient side effects described in some patients. We support the thesis that the association of a Fenton/Fenton-like divalent cation with a lower dose of ATO could allow to reduce its dosage. Thus the side effects would be limited while maintaining the therapeutic potential of the ATO. In a first study, ATO was associated with 8 divalent cations to evaluate in vitro the efficacy of the treatment on the production of reactive oxygen species (H2O2) and on the viability of human tumor cells (HL-60) and murine (A20). Copper was selected (CuCl2) as the most appropriate divalent cation, because when applied as a co-treatment with ATO at low dose, it potentiated the viability and the induction of oxidative stress in the 2 cell types. A mixed lymphocyte reaction was then performed in vitro to mimic the immune response observed in GvHD. Low-dose ATO + Cu2+ co-treatment, by reducing splenocyte proliferation, confirmed the choice of Cu2+. We then evaluated the effect of this co-treatment in vivo. In a mouse model of GvHD, we observed a decrease in clinical signs of the disease, cutaneous and pulmonary fibrosis, as well as digestive involvement, activation and recruitment of cells of the immune system. Treatment with low dose ATO + Cu2+ had no effect on tumor growth in a mouse model of B lymphoma. In a second study, the co-treatment was used in a mouse model of Ssc induced by repeated injections of HOCl. As in GvHD mice, the co-treatment limited the development of the disease. Low-dose ATO + Cu2+ increased oxidative stress in murine fibroblasts, impaired immune response, resulting in a significant decrease in clinical signs of Ssc. These works have demonstrated that the effect of ATO is potentiated by Cu2+, allowing to reduce the doses usually used. This work opens perspectives for clinical applications using ATO associated with a divalent cation in the treatment of pro-inflammatory diseases

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Le, Bouder Gabriel. "Optimisation de la mémoire pour les algorithmes distribués auto-stabilisants." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS002.

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L'auto-stabilisation est un paradigme adapté aux systèmes distribués, particulièrement susceptibles de subir des fautes transitoires. Des erreurs de corruption de mémoire, de messages, la rupture d'un lien de communication peuvent plonger le système dans un état incohérent. Un protocole est auto-stabilisant si, quel que soit l'état initial du système, il garantit un retour à un fonctionnement normal en temps fini. Plusieurs contraintes s'appliquent aux algorithmes conçus pour les systèmes distribués. L'asynchronie en est un exemple emblématique. Une des manières d'appréhender ces problèmes est de chercher à réduire la taille des messages échangés entre les différents nœuds du réseau. Cette thèse se concentre sur l'optimisation de la mémoire nécessaire à la communication pour les algorithmes distribués auto-stabilisants. Nous établissons dans cette thèse plusieurs résultats négatifs, démontrant l'impossibilité de résoudre certains problèmes sans une certaine taille minimale pour les messages échangés, en établissant une impossibilité d'utiliser jusqu'au bout l'existence d'identifiants uniques dans le réseau en dessous de cette taille minimale. Ces résultats sont génériques et peuvent s'appliquer à de nombreux problèmes distribués. Dans un second temps, nous proposons des algorithmes particulièrement efficaces en mémoire pour la résolution de deux problèmes fondamentaux des systèmes distribués: la détection de terminaison, et la circulation perpétuelle de jeton
Self-stabilization is a suitable paradigm for distributed systems, particularly prone to transient faults. Errors such as memory or messages corruption, break of a communication link, can put the system in an inconsistent state. A protocol is self-stabilizing if, whatever the initial state of the system, it guarantees that it will return a normal behavior in finite time. Several constraints concern algorithms designed for distributed systems. Asynchrony is one emblematic example. With the development of networks of connected, autonomous devices, it also becomes crucial to design algorithms with a low energy consumption, and not requiring much in terms of resources. One way to address these problems is to aim at reducing the size of the messages exchanged between the nodes of the network. This thesis focuses on the memory optimization of the communication for self-stabilizing distributed algorithms. We establish in this thesis several negative results, which prove the impossibility to solve some problems under a certain limit on the size of the exchanged messages, by showing an impossibility to fully use the presence of unique identifiers in the network below that minimal size. Those results are generic, and may apply to numerous distributed problems. Secondly, we propose particularly efficient algorithms in terms of memory for two fundamental problems in distributed systems: the termination detection, and the token circulation

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Kebbal, Djemai. "Tolérance aux fautes et ordonnancement adaptatif dans les systèmes distribués hétérogènes." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2000/50376-2000-316.pdf.

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Les reseaux de stations et les clusters de processeurs deviennent de plus en plus des plateformes populaires pour le calcul parallele et distribue. Ils sont caracterises par plusieurs proprietes rendant leur exploitation difficile (heterogeneite materielle et logicielle, frequence de defaillance elevee, charge dynamique imprevisible, etc. ). L'objectif du projet mars, de l'equipe opac du lifl, est d'integrer ces plateformes pour donner une vue unique du systeme (meta-systeme) dans le but de pendre en charge des applications de longue duree de vie. Mars est un systeme d'ordonnancement adaptatif dans lequel, l'application parallele change son degre de parallelisme suivant la disponibilite de ressources. L'objectif principal de ce travail de these est de concevoir un systeme ayant une vue globale du meta-systeme afin d'assurer une gestion efficace des ressources et de repondre aux besoins des applications paralleles. Un environnement d'execution, comportant les outils necessaires pour le controle, la gestion et l'allocation de ressources aux applications paralleles, est mis en uvre. Afin de pouvoir developper aisement des applications adaptatives, nous avons adopte un modele de construction et d'ordonnancement d'applications paralleles adaptatives, fournissant une interface de programmation simple. L'algorithme d'ordonnancement utilise des criteres simples dans le but d'ameliorer les performances de l'application (puissance relative, dependances des taches). Pour pouvoir supporter plusieurs applications paralleles simultanement, nous avons dote le systeme d'un ordonnanceur multi-application. Concernant la tolerance aux fautes, nous avons, d'une part, dote les applications paralleles adaptatives d'un mecanisme de sauvegarde/reprise.

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Bouguerra, Mohamed slim. "Tolérance aux pannes dans des environnements de calcul parallèle et distribué : optimisation des stratégies de sauvegarde/reprise et ordonnancement." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00910358.

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Le passage de l'échelle des nouvelles plates-formes de calcul parallèle et distribué soulève de nombreux défis scientifiques. À terme, il est envisageable de voir apparaître des applications composées d'un milliard de processus exécutés sur des systèmes à un million de coeurs. Cette augmentation fulgurante du nombre de processeurs pose un défi de résilience incontournable, puisque ces applications devraient faire face à plusieurs pannes par jours. Pour assurer une bonne exécution dans ce contexte hautement perturbé par des interruptions, de nombreuses techniques de tolérance aux pannes telle que l'approche de sauvegarde et reprise (checkpoint) ont été imaginées et étudiées. Cependant, l'intégration de ces approches de tolérance aux pannes dans le couple formé par l'application et la plate-forme d'exécution soulève des problématiques d'optimisation pour déterminer le compromis entre le surcoût induit par le mécanisme de tolérance aux pannes d'un coté et l'impact des pannes sur l'exécution d'un autre coté. Dans la première partie de cette thèse nous concevons deux modèles de performance stochastique (minimisation de l'impact des pannes et du surcoût des points de sauvegarde sur l'espérance du temps de complétion de l'exécution en fonction de la distribution d'inter-arrivées des pannes). Dans la première variante l'objectif est la minimisation de l'espérance du temps de complétion en considérant que l'application est de nature préemptive. Nous exhibons dans ce cas de figure tout d'abord une expression analytique de la période de sauvegarde optimale quand le taux de panne et le surcoût des points de sauvegarde sont constants. Par contre dans le cas où le taux de panne ou les surcoûts des points de sauvegarde sont arbitraires nous présentons une approche numérique pour calculer l'ordonnancement optimal des points de sauvegarde. Dans la deuxième variante, l'objectif est la minimisation de l'espérance de la quantité totale de temps perdu avant la première panne en considérant les applications de nature non-préemptive. Dans ce cas de figure, nous démontrons tout d'abord que si les surcoûts des points sauvegarde sont arbitraires alors le problème du meilleur ordonnancement des points de sauvegarde est NP-complet. Ensuite, nous exhibons un schéma de programmation dynamique pour calculer un ordonnancement optimal. Dans la deuxième partie de cette thèse nous nous focalisons sur la conception des stratégies d'ordonnancement tolérant aux pannes qui optimisent à la fois le temps de complétion de la dernière tâche et la probabilité de succès de l'application. Nous mettons en évidence dans ce cas de figure qu'en fonction de la nature de la distribution de pannes, les deux objectifs à optimiser sont tantôt antagonistes, tantôt congruents. Ensuite en fonction de la nature de distribution de pannes nous donnons des approches d'ordonnancement avec des ratios de performance garantis par rapport aux deux objectifs.

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Bouguerra, Mohamed Slim. "Tolérance aux pannes dans des environnements de calcul parallèle et distribué : optimisation des stratégies de sauvegarde/reprise et ordonnancement." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENM023/document.

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Le passage de l'échelle des nouvelles plates-formes de calcul parallèle et distribué soulève de nombreux défis scientifiques. À terme, il est envisageable de voir apparaître des applications composées d'un milliard de processus exécutés sur des systèmes à un million de coeurs. Cette augmentation fulgurante du nombre de processeurs pose un défi de résilience incontournable, puisque ces applications devraient faire face à plusieurs pannes par jours. Pour assurer une bonne exécution dans ce contexte hautement perturbé par des interruptions, de nombreuses techniques de tolérance aux pannes telle que l'approche de sauvegarde et reprise (checkpoint) ont été imaginées et étudiées. Cependant, l'intégration de ces approches de tolérance aux pannes dans le couple formé par l'application et la plate-forme d'exécution soulève des problématiques d'optimisation pour déterminer le compromis entre le surcoût induit par le mécanisme de tolérance aux pannes d'un coté et l'impact des pannes sur l'exécution d'un autre coté. Dans la première partie de cette thèse nous concevons deux modèles de performance stochastique (minimisation de l'impact des pannes et du surcoût des points de sauvegarde sur l'espérance du temps de complétion de l'exécution en fonction de la distribution d'inter-arrivées des pannes). Dans la première variante l'objectif est la minimisation de l'espérance du temps de complétion en considérant que l'application est de nature préemptive. Nous exhibons dans ce cas de figure tout d'abord une expression analytique de la période de sauvegarde optimale quand le taux de panne et le surcoût des points de sauvegarde sont constants. Par contre dans le cas où le taux de panne ou les surcoûts des points de sauvegarde sont arbitraires nous présentons une approche numérique pour calculer l'ordonnancement optimal des points de sauvegarde. Dans la deuxième variante, l'objectif est la minimisation de l'espérance de la quantité totale de temps perdu avant la première panne en considérant les applications de nature non-préemptive. Dans ce cas de figure, nous démontrons tout d'abord que si les surcoûts des points sauvegarde sont arbitraires alors le problème du meilleur ordonnancement des points de sauvegarde est NP-complet. Ensuite, nous exhibons un schéma de programmation dynamique pour calculer un ordonnancement optimal. Dans la deuxième partie de cette thèse nous nous focalisons sur la conception des stratégies d'ordonnancement tolérant aux pannes qui optimisent à la fois le temps de complétion de la dernière tâche et la probabilité de succès de l'application. Nous mettons en évidence dans ce cas de figure qu'en fonction de la nature de la distribution de pannes, les deux objectifs à optimiser sont tantôt antagonistes, tantôt congruents. Ensuite en fonction de la nature de distribution de pannes nous donnons des approches d'ordonnancement avec des ratios de performance garantis par rapport aux deux objectifs
The parallel computing platforms available today are increasingly larger. Typically the emerging parallel platforms will be composed of several millions of CPU cores running up to a billion of threads. This intensive growth of the number of parallel threads will make the application subject to more and more failures. Consequently it is necessary to develop efficient strategies providing safe and reliable completion for HPC parallel applications. Checkpointing is one of the most popular and efficient technique for developing fault-tolerant applications on such a context. However, checkpoint operations are costly in terms of time, computation and network communications. This will certainly affect the global performance of the application. In the first part of this thesis, we propose a performance model that expresses formally the checkpoint scheduling problem. Two variants of the problem have been considered. In the first variant, the objective is the minimization of the expected completion time. Under this model we prove that when the failure rate and the checkpoint cost are constant the optimal checkpoint strategy is necessarily periodic. For the general problem when the failure rate and the checkpoint cost are arbitrary we provide a numerical solution for the problem. In the second variant if the problem, we exhibit the tradeoff between the impact of the checkpoints operations and the lost computation due to failures. In particular, we prove that the checkpoint scheduling problem is NP-hard even in the simple case of uniform failure distribution. We also present a dynamic programming scheme for determining the optimal checkpointing times in all the variants of the problem. In the second part of this thesis, we design several fault tolerant scheduling algorithms that minimize the application makespan and in the same time maximize the application reliability. Mainly, in this part we point out that the growth rate of the failure distribution determines the relationship between both objectives. More precisely we show that when the failure rate is decreasing the two objectives are antagonist. In the second hand when the failure rate is increasing both objective are congruent. Finally, we provide approximation algorithms for both failure rate cases

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Huc, Florian. "Conception de Réseaux Dynamiques Tolérants aux Pannes." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00472781.

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Cette thèse aborde différents aspects de la conception d'un réseau de télécommunications. Un tel réseau utilise des technologies hétérogènes : liens antennes-satellites, radio, fibres optiques ou bien encore réseaux embarqués dans un satellite. Les problématiques varient en fonction de la partie du réseau considérée, du type de requêtes et de l'objectif. Le cas des requêtes de type paquets est abordé dans le cadre des réseaux en forme de grille, mais le thème principal est le routage de requêtes de type connections (unicast et multicast). Les objectifs considérés sont : la conception d'un réseau embarqué dans un satellite de télécommunication, de taille minimum et tolérant des pannes de composants; le dimensionnement des liens d'un réseau afin qu'il supporte des pannes corrélées ou qu'il offre une bonne qualité de service, ou s'il autorise des connections {\em multicast}; le dimensionnement de la taille des buffers d'un réseau d'accés radio; et l'optimisation de l'utilisation des ressources d'un réseau dynamique orienté connections. Dans tous ces cas la problématique du routage de connections est centrale. Mon approche consiste à utiliser la complémentarité de techniques algorithmique et d'optimisation combinatoire ainsi que d'outils issus de la théorie des graphes tels la pathwidth et des notions reliées -process number, jeux de captures et treewidth-, différents types de coloration -impropre et pondérée, proportionnelle, directed star colouring-, les graphes d'expansion et des techniques de partitions telle la quasi partition.

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Coudert, David. "Algorithmique et optimisation dans les réseaux de télécommunications." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00466400.

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Le contexte général de mes travaux se situe dans les réseaux orientés connexions, que ce soit des réseaux optiques à multiplexage en longueur d'onde (WDM), des réseaux MPLS (multi-protocol label switching), ou encore des réseaux à faisceaux hertziens (wireless backhaul networks). Dans ces réseaux, je m'intéresse à router les flux d'information, à agréger des flux d'information bas débits dans des flux de plus hauts débits, à faire évoluer le routage en cas de variations dans la quantité de trafic à transporter ou dans la topologie du réseau, et à assurer la continuité du trafic en cas de panne simple ou multiple. Pour aborder ces questions, j'utilise des outils variés de l'algorithmique, de la théorie des graphes et de l'optimisation combinatoire.
L'ensemble des résultats présentés dans ce document est le fruit de travaux collaboratifs avec les membres de l'équipe-projet MASCOTTE, des collègues d'autres universités, française ou étrangères, et des collègues de France Télécom, Alcatel-Lucent et 3Roam. L'introduction de ce manuscrit résume nos travaux sur le routage, le groupage de trafic, la tolérance aux pannes et la reconfiguration, ainsi que des travaux plus récents sur la minimisation du nombre d'étiquettes dans les réseaux MPLS, le dimensionnement de réseaux de collecte IP sans fil, et sur le routage disjoints d'ensembles particuliers de requêtes. Ensuite, je détaille nos travaux sur le groupage de trafic au travers d'un état de l'art dans le chapitre 3, nos contributions sur la notion de groupes de ressources partageant un risque dans le chapitre 4, et sur la reconfiguration de routages dans le chapitre 5. Le chapitre 6 conclut ce manuscrit en présentant avec quelques directions de recherches.

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Bourdache, Nadjet. "Élicitation incrémentale des préférences pour l’optimisation multi-objectifs : modèles non-linéaires, domaines combinatoires et approches tolérantes aux erreurs." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS255.

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Les travaux effectués durant cette thèse s'inscrivent dans le cadre de la théorie de la décision algorithmique, domaine au carrefour de la théorie de la décision, de la recherche opérationnelle et de l'intelligence artificielle. Cette thèse vise à concevoir des méthodes d'optimisation interactive fondées sur l'élicitation incrémentale des préférences pour la prise de décision multicritère, multi-agents ou dans le risque. Nous nous intéressons plus précisément à l'élicitation incrémentale des paramètres de fonctions d'agrégation qui consiste à alterner questions préférentielles permettant de réduire l'incertitude concernant la valeur des paramètres modélisant les préférences particulières du décideur, et exploration de l'espace des solutions, jusqu'à pouvoir déterminer une recommandation de bonne qualité. L'intérêt d'alterner phases de questions et phases d'exploration est double: d'une part, les informations préférentielles récoltées durant une phase d'élicitation permettent de mieux focaliser la phase d'exploration suivante sur les solutions les plus intéressantes pour le décideur; d'autre part, l'exploration de l'espace des solutions permet de guider le choix des questions de manière à ce qu'elles soient les plus informatives possible. Nous introduisons dans cette thèse des méthodes d'élicitation dans différents contextes. Dans un premier temps, nous nous intéressons à des fonctions d'agrégation non-linéaires pour modéliser les préférences du décideur sur un ensemble combinatoire d'alternatives. Nous nous intéressons ensuite à la conception de méthodes d'élicitation prenant en compte la possibilité de la présence d'incohérences dans les réponses du décideur, d'abord sur domaine explicite, puis sur domaine combinatoire. Les algorithmes introduits sont génériques et peuvent s'appliquer à différents problèmes de choix multi-objectifs
This thesis work falls within the area of algorithmic decision theory, a research domain at the crossroad of decision theory, operations research and artificial intelligence. The aim is to produce interactive optimization methods based on incremental preference elicitation in decision problems involving several criteria, opinions of agents or scenarios. Preferences are represented by general decision models whose parameters must be adapted to each decision problem and each decision maker. Our methods interleave the elicitation of parameters and the exploration of the solution space in order to determine the optimal choice for the decision maker. The idea behind this is to use information provided by the elicitation to guide the exploration of the solution space and vice versa. In this thesis, we introduce new incremental elicitation methods for decision making in different contexts : first for decision making in combinatorial domains when the decision models are non-linear, and then in a setting where one takes into account the possibility of inconsistencies in the answers of te decision maker. All the algorithms that we introduce are general and can be applied to a wide range of multiobjective decision problems

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Mezghani, Aïda. "Optimisation du calcul des dispersions angulaires tridimensionnelles." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00576363.

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Ce travail de recherche traite un problème qui joue un rôle très important pour le succès desprogrammes de fabrication : le tolérancement tridimensionnel, essentiel pour définir la géométried'une pièce mécanique assurant sa meilleure fonctionnalité dans un assemblage avec uneprécision optimale.Une méthode des chaînes de cotes angulaires tridimensionnelles a été développée. Cette méthodepermet d'une part l'optimisation du calcul des dispersions angulaires tridimensionnelles etd'autre part de valider la gamme de fabrication par la vérification du respect des tolérancesimposées par le bureau d'études en tenant compte des précisions des procédés utilisés.Cette étude est basée sur l'analyse de deux fonctions paramétrées qui sont étudiées pourdéterminer le défaut fabriqué : le défaut angulaire et la longueur projetée. Le défaut angulairereprésente le cumul des défauts angulaires générés par le processus de fabrication de la pièce. Lesdéfauts angulaires sont déterminés en fonction de la précision des machines outils. La longueurprojetée de la surface tolérancée est une caractéristique qui dépend uniquement de la forme de lasurface.Ensuite, à partir de ces deux fonctions paramétrées, le défaut fabriqué est déterminé puiscomparé avec la condition fonctionnelle afin de vérifier si la gamme choisie permet en fin duprocessus de fabrication de donner une pièce conforme.

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Diet, Ambre. "Une approche de bout en bout du tolérancement statistique sous contraintes industrielles : contribution au jumeau virtuel industriel." Thesis, Toulouse 3, 2021. http://www.theses.fr/2021TOU30014.

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Dans le processus de fabrication d'un produit, diverses étapes d'assemblage sont nécessaires. Plusieurs types d'exigences sont à respecter à chaque niveau et ils impliquent de considérer les incertitudes de dimensions sur les pièces à assembler. Le tolérancement est l'activité en charge de la gestion de ces incertitudes et intervient à la fois en phase de développement du produit et en phase série. Dans le contexte de l'industrie aéronautique, en particulier en ce qui concerne le tolérancement sur les aérostructures, des spécificités sont à prendre en compte pour l'élaboration de méthodes et outils adéquats. Avant la mise en production, une des problématiques principales du tolérancement est l'allocation de limites de tolérance adaptées à un certain taux acceptable de rebut. Le but est de permettre aux acteurs concernés par les intervalles de tolérance de s'accorder sur une valeur de tolérance cohérente et robuste. Une méthodologie statistique basée sur une approche type borne de Chernov appliquée à une somme de distributions uniformes est proposée. En phase de production, la disponibilité de données de mesure permet de raffiner la démarche du tolérancement statistique. Le modèle linéaire considéré peut être corrigé à la faveur de nouvelles approches. Une méthodologie de gestion des critères d'acceptation sur les valeurs de tolérance est également proposée, en basant l'outil d'aide à la décision sur des notions de risques définies en adéquation avec les acteurs industriels. Dans le cadre de la révision du partage de tolérances dans un assemblage, un problème d'optimisation est formulé avec des coûts industriels appropriés afin de proposer le re-partage optimal de tolérances dans une chaîne de côte. Enfin, les méthodologies proposées sont implémentées dans les outils permettant le traitement industriel et la gestion de bout en bout des tolérances depuis les pièces élémentaires jusqu'à l'assemblage final du produit, contribuant ainsi à l'élaboration du jumeau virtuel du produit
In the manufacturing process of a product, various assembly steps are necessary. Several types of requirements have to be met at each level and involve considerations about dimensional uncertainties on the parts to be assembled. Tolerancing is the activity in charge of the management of these uncertainties and takes place both in the product development phase and in the series production phase. In the context of the aeronautics industry, in particular with regards to tolerancing on aerostructures, specificities have to be taken into account in the development of adequate methods and tools. Prior to production, one of the main issues of tolerancing amounts to allocate tolerance limits suited to a given acceptable scrap rate. The aim is to allow the actors concerned with tolerance intervals to agree on a consistent and robust tolerance value. A statistical methodology based on a Chernov bound approach applied to a sum of uniform distributions is proposed. In the production phase, the availability of measurement data allows to refine the statistical tolerancing approach. The linear model often considered can be corrected to serve new approaches. A methodology to manage acceptance criteria on tolerance values is proposed, basing the decision support on risk concepts pertinently defined for industrial actors. Within the framework of the revision of tolerance sharing in an assembly, an optimization problem is formulated with appropriate industrial costs in order to propose the optimal tolerance re-sharing in a stack chain. Finally, the proposed methodologies are implemented in tools allowing industrial processing and end-to-end management of tolerances from elementary parts to final product assembly, thus contributing to the elaboration of the product virtual twin

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Bouatit, Mohamed Nacer. "Optimisation du routage, tolérance aux pannes et gestion de l'énergie et de l'interférence pour la transmission des flux multimédia temps réel dans les réseaux de capteur sans fil." Thesis, Paris, CNAM, 2018. http://www.theses.fr/2018CNAM1188/document.

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Les applications multimédias, dans les réseaux de capteurs sans fil, véhiculent des données volumineuses, qui nécessitent un taux de transmission élevé et un traitement intensif et par conséquent une consommation d'énergie importante. Transmettre efficacement ces flux hétérogènes, tout en assurant leur fiabilité et garantir les exigences de QoS, avec les ressources limitées disponibles, en particulier dans les contextes critiques, demeure un verrou scientifique ouvert. C’est pourquoi, dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux aspects liés : au routage, à la tolérance aux pannes et à la gestion des interférences dans les RCMSF.Compte tenu, du très faible nombre de protocoles de routage, qui ont approché la phase expérimentale et encore moins ceux qui l’ont abordé pendant la transmission des données en temps réel, nous avons développé dans ce contexte, un protocole routage géographique baptisé GNMFT (Geographic Non-interfering Multipath Fault-tolerant),En premier lieu, nous avons amélioré le mode de sélection des nœuds, utilisé par le transfert glouton, pour faire face au problème du Minimum-local, où une fonction objective multicritères (distance, énergie et puissance de réception) relative au choix du prochain saut a été définie. Puis, nous avons introduit une phase d’optimisation des chemins construits afin d’éliminer les boucles et une approche adaptative gérant les transmissions simultanées des différents trafics.Par la suite, nous nous sommes orientés vers la tolérance aux pannes, pour assurer la fiabilité des données transmises ainsi que la connectivité du réseau. A cet effet, nous avons modélisé le nombre des paquets perdus durant la livraison des paquets et proposé deux mécanismes : un curatif pour réparer les défaillances soudaines et un préventif afin d’anticiper l’épuisement des batteries. Les deux mécanismes sont combinés avec une stratégie de basculement dynamique lors de la construction des chemins alternatives.En dernier lieu, nous avons présenté un modèle d’interférence et un troisième mécanisme qui limite les interactions entre les liens adjacents. De plus, nous avons défini également un modèle de perte de chemins dans un environnement multi-paires (source,sink) et nous avons calculé le coefficient de probabilité d’erreurs basée sur une fonction de distance qui sépare les flux de données. Une nouvelle métrique a été ajouté dans la fonction objective, relative à la somme des bruits des nœuds actifs qui interférent sur les nœuds du ForwardingSet du nœud courant.Les résultats obtenus montrent l’efficacité des approches proposées qui ont été étudiées et validées à la fois par simulation et sur un banc d’essai expérimental
Multimedia applications in WSNs convey large data (image, audio and video) that requires high transmission rate and intensive treatment and therefore high energy consumption. Effectively transmit these heterogeneous flows, while ensuring their reliability and guaranteeing QoS requirements, with the limited resources available, especially in critical contexts, remains an open scientific problem. That is why, in this thesis, we are interested in aspects related to : routing, fault tolerance and interference management in WMSNs.Given the very low number of routing protocols, that have approached the experimental phase and still less those who approached it during data transmission in real time, we developed in this context, a geographic routing protocol baptised GNMF (Geographic Non-interfering Multipath Fault-tolerant),First, we improved node's selection mode used by the greedy-forwarding, to deal with local minimum problem, where a multi-criteria objective function (distance, energy and reception power) related to next-hop choice has been defined. Then, we introduced an optimization phase of built paths to eliminate loops and an adaptive approach to manage simultaneous traffic transmissions.After that, we oriented towards fault tolerance, to ensure transmitted data reliability and network connectivity. To this end, we modeled the number of lost packets during package delivery and proposed two mechanisms. The curative is used when sudden failures occurs and the preventive to anticipate batteries depletion. Both are combined with a dynamic failover strategy during alternative paths construction.Finally, we presented an interference model and a third mechanism that limits interactions between adjacent links. In addition, we also defined a path loss model in a multipairs environment (source, sink) and computed the error probability coefficient based on a distance function that separates the data flows. A new metric has been added in the objective function, related to noise sum of the active nodes that interferes on forwarding set nodes of the current node.Obtained results show the effectiveness of the proposed approaches that have been studied and validated both by simulation and on an experimental testbed

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Bouatit, Mohamed Nacer. "Optimisation du routage, tolérance aux pannes et gestion de l'énergie et de l'interférence pour la transmission des flux multimédia temps réel dans les réseaux de capteur sans fil." Electronic Thesis or Diss., Paris, CNAM, 2018. http://www.theses.fr/2018CNAM1188.

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Les applications multimédias, dans les réseaux de capteurs sans fil, véhiculent des données volumineuses, qui nécessitent un taux de transmission élevé et un traitement intensif et par conséquent une consommation d'énergie importante. Transmettre efficacement ces flux hétérogènes, tout en assurant leur fiabilité et garantir les exigences de QoS, avec les ressources limitées disponibles, en particulier dans les contextes critiques, demeure un verrou scientifique ouvert. C’est pourquoi, dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux aspects liés : au routage, à la tolérance aux pannes et à la gestion des interférences dans les RCMSF.Compte tenu, du très faible nombre de protocoles de routage, qui ont approché la phase expérimentale et encore moins ceux qui l’ont abordé pendant la transmission des données en temps réel, nous avons développé dans ce contexte, un protocole routage géographique baptisé GNMFT (Geographic Non-interfering Multipath Fault-tolerant),En premier lieu, nous avons amélioré le mode de sélection des nœuds, utilisé par le transfert glouton, pour faire face au problème du Minimum-local, où une fonction objective multicritères (distance, énergie et puissance de réception) relative au choix du prochain saut a été définie. Puis, nous avons introduit une phase d’optimisation des chemins construits afin d’éliminer les boucles et une approche adaptative gérant les transmissions simultanées des différents trafics.Par la suite, nous nous sommes orientés vers la tolérance aux pannes, pour assurer la fiabilité des données transmises ainsi que la connectivité du réseau. A cet effet, nous avons modélisé le nombre des paquets perdus durant la livraison des paquets et proposé deux mécanismes : un curatif pour réparer les défaillances soudaines et un préventif afin d’anticiper l’épuisement des batteries. Les deux mécanismes sont combinés avec une stratégie de basculement dynamique lors de la construction des chemins alternatives.En dernier lieu, nous avons présenté un modèle d’interférence et un troisième mécanisme qui limite les interactions entre les liens adjacents. De plus, nous avons défini également un modèle de perte de chemins dans un environnement multi-paires (source,sink) et nous avons calculé le coefficient de probabilité d’erreurs basée sur une fonction de distance qui sépare les flux de données. Une nouvelle métrique a été ajouté dans la fonction objective, relative à la somme des bruits des nœuds actifs qui interférent sur les nœuds du ForwardingSet du nœud courant.Les résultats obtenus montrent l’efficacité des approches proposées qui ont été étudiées et validées à la fois par simulation et sur un banc d’essai expérimental
Multimedia applications in WSNs convey large data (image, audio and video) that requires high transmission rate and intensive treatment and therefore high energy consumption. Effectively transmit these heterogeneous flows, while ensuring their reliability and guaranteeing QoS requirements, with the limited resources available, especially in critical contexts, remains an open scientific problem. That is why, in this thesis, we are interested in aspects related to : routing, fault tolerance and interference management in WMSNs.Given the very low number of routing protocols, that have approached the experimental phase and still less those who approached it during data transmission in real time, we developed in this context, a geographic routing protocol baptised GNMF (Geographic Non-interfering Multipath Fault-tolerant),First, we improved node's selection mode used by the greedy-forwarding, to deal with local minimum problem, where a multi-criteria objective function (distance, energy and reception power) related to next-hop choice has been defined. Then, we introduced an optimization phase of built paths to eliminate loops and an adaptive approach to manage simultaneous traffic transmissions.After that, we oriented towards fault tolerance, to ensure transmitted data reliability and network connectivity. To this end, we modeled the number of lost packets during package delivery and proposed two mechanisms. The curative is used when sudden failures occurs and the preventive to anticipate batteries depletion. Both are combined with a dynamic failover strategy during alternative paths construction.Finally, we presented an interference model and a third mechanism that limits interactions between adjacent links. In addition, we also defined a path loss model in a multipairs environment (source, sink) and computed the error probability coefficient based on a distance function that separates the data flows. A new metric has been added in the objective function, related to noise sum of the active nodes that interferes on forwarding set nodes of the current node.Obtained results show the effectiveness of the proposed approaches that have been studied and validated both by simulation and on an experimental testbed

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Aissani, Mohamed. "Optimisation du routage dans les réseaux de capteurs pour les applications temps-réel." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664272.

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La résolution du problème des vides dans le routage géographique dédié aux réseaux de capteurs sans fil (RCS), rencontrés lors de la remontée des informations vers les nœuds collecteurs à partir des nœuds du réseau, constitue un verrou technologique qui reste un problème ouvert encore aujourd'hui. Cette thèse, contrairement aux méthodes traditionnelles, propose une nouvelle approche pour la prise en charge de ces vides tout en optimisant l'efficacité énergétique des nœuds déployés dans un RCS faisant ainsi du routage proposé une solution adéquate pour l'acheminement des informations en temps réel. Celui-ci se base sur l'information géographique concernant le nœud courant, les vides voisins et le nœud destinataire du paquet. Notre proposition agit aussi sur des mécanismes assurant la découverte, l'annonce et la maintenance des vides d'un RCS. Le premier protocole proposé, appelé VT-SPEED, est construit sur la base d'une fonction évolutive intégrant un mécanisme d'évitement adaptatif des vides et considérant simultanément la charge des nœuds candidats au routage et leur information géographique de localisation. Afin d'optimiser l'efficacité énergétique de VT-SPEED, notre proposition inclut par ailleurs de nouvelles routines sur la base de fonctions paramétriques pour la prise en compte de l'énergie dans le routage : (a) suppression des paquets retardés sur la base de leur échéance et (b) équilibrage de charge dans le choix des sauts des paquets. Les résultats enregistrés par le protocole résultant, appelé VE-SPEED, montrent que l'approche proposée prend en compte les flux de type temps-réel, possède une grande tolérance aux vides, conserve mieux l'énergie des nœuds de bordure, assure un meilleur équilibrage de charge, et consomme de manière optimisée l'énergie des nœuds capteurs

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Clarhaut, Joffrey. "Prise en compte des séquences de défaillances pour la conception de systèmes d'automatisation. Application au ferroutage." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00460336.

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Cette thèse s'intéresse à la conception de systèmes complexes d'automatisation sûrs de fonctionnement dont l'évaluation est basée sur des scénarios. Pour déterminer un système optimal, il est important de disposer d'outils de modélisation et d'évaluation rapides ainsi que des algorithmes d'optimisation adaptés au sein d'une méthodologie globale de conception. Cette méthodologie doit également permettre d'étudier l'impact des défaillances sur le comportement ﬁnal du système contrôlé. Dans ce cadre, la détermination d'un architecture matérielle, son optimisation vis-à-vis de critères comme la longueur minimale des scénarios et le nombre de combinaisons de scénarios sont considérés. Nous proposons une modélisation fonctionnelle et dysfonctionnelle utilisant les scénarios de modes de défaillances. Le niveau de détail considéré est sufﬁsamment ﬁn pour décrire différentes possibilités d'agencements des composants utilisables ainsi que plusieurs types de composants. Si la modélisation fonctionnelle est facile à appréhender, la modélisation dysfonctionnelle tenant compte des scénarios est plus difﬁcile. Aﬁn de répondre à ce problème, nous proposons un modèle graphique baptisé "Arbre de défaillances multiples amélioré" permettant de modéliser, à l'aide d'opérateurs temporels et de relations entre modes de défaillances, ce comportement dysfonctionnel. L'application de cette méthodologie à un système de ferroutage est présentée. Les résultats obtenus pour les fonctionnalités liées au problème de l'incendie et du désarrimage sont comparés avec une méthode classique d'évaluation aﬁn de montrer l'efﬁcacité de l'approche proposée. L'intégration de ces travaux dans un logiciel dédié à la conception de systèmes d'automatisation (plate forme ALoCSyS : Atelier Logiciel de Conception de Systèmes Sûrs) est décrite.

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Belkadi, Adel. "Conception de commande tolérante aux défauts pour les systèmes multi-agents : application au vol en formation d'une flotte de véhicules autonomes aériens." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0183.

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Ces dernières années, l’émergence des nouvelles technologies tels que la miniaturisation des composants, les dispositifs de communication sans fils, l’augmentation de la taille de stockage et les capacités de calcul, a permis la conception de systèmes multi-agents coopératifs de plus en plus complexes. L’un des plus grands axes de recherche dans cette thématique concerne la commande en formation de flottes de véhicules autonomes. Un grand nombre d’applications et de missions, civiles et militaires, telles que l’exploration, la surveillance, et la maintenance, ont alors été développées et réalisées dans des milieux variés (terre, air, eau). Durant l’exécution de ces tâches, les véhicules doivent interagir avec leur environnement et entre eux pour se coordonner. Les outils de communication disponibles disposent souvent d’une portée limitée. La préservation de la connexion au sein du groupe devient alors un des objectifs à satisfaire pour que la tâche puisse être accomplie avec succès. Une des possibilités pour garantir cette contrainte est le déplacement en formation permettant de préserver les distances et la structure géométrique du groupe. Il est toutefois nécessaire de disposer d’outils et de méthodes d’analyse et de commande de ces types de systèmes afin d’exploiter au maximum leurs potentiels. Cette thèse s’inscrit dans cette direction de recherche en présentant une synthèse et une analyse des systèmes dynamiques multi-agents et plus particulièrement la commande en formation de véhicules autonomes. Les lois de commande développées dans la littérature pour la commande en formation permettent d’accomplir un grand nombre de missions avec un niveau de performance élevé. Toutefois, si un défaut/défaillant apparaît dans la formation, ces lois de commandes peuvent s’avérer très limitées, engendrant un comportement instable du système. Le développement de commandes tolérantes aux défauts devient alors primordial pour maintenir les performances de commande en présence de défauts. Cette problématique sera traitée dans ce mémoire de thèse et concernera le développement et la conception de commandes en formation tolérantes au défaut dévolu à une flotte de véhicules autonomes suivant différente configuration/structuration
In recent years, the emergence of new technologies such as miniaturization of components, wireless communication devices, increased storage size and computing capabilities have allowed the design of increasingly complex cooperative multi-agent systems. One of the main research axes in this topic concerns the formation control of fleets of autonomous vehicles. Many applications and missions, civilian and military, such as exploration, surveillance, and maintenance, were developed and carried out in various environments. During the execution of these tasks, the vehicles must interact with their environment and among themselves to coordinate. The available communication tools are often limited in scope. The preservation of the connection within the group then becomes one of the objectives to be satisfied in order to carry out the task successfully. One of the possibilities to guarantee this constraint is the training displacement, which makes it possible to preserve the distances and the geometrical structure of the group. However, it is necessary to have tools and methods for analyzing and controlling these types of systems in order to make the most of their potential. This thesis is part of this research direction by presenting a synthesis and analysis of multi-agent dynamical systems and more particularly the formation control of autonomous vehicles. The control laws developed in the literature for formation control allow to carry out a large number of missions with a high level of performance. However, if a fault/failure occurs in the training, these control laws can be very limited, resulting in unstable system behavior. The development of fault tolerant controls becomes paramount to maintaining control performance in the presence of faults. This problem will be dealt with in more detail in this thesis and will concern the development and design of Fault tolerant controls devolved to a fleet of autonomous vehicles according to different configuration/structuring

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Pollet, Félix. "Conception optimale de drones électriques : une approche multidisciplinaire avec analyse des incertitudes, de la tolérance aux pannes et des impacts environnementaux." Electronic Thesis or Diss., Toulouse, ISAE, 2024. http://www.theses.fr/2024ESAE0013.

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Les drones ont connu un développement intensif ces dernières années. En raison de leur rentabilité et de leur polyvalence, ces véhicules devraient gagner en popularité dans un large éventail d'applications, telles que la livraison de colis, la surveillance de lignes électriques et l'agriculture de précision. Parallèlement, le développement de nouvelles technologies et leur intégration sur diverses architectures de drones élargissent les possibilités de conception. Il en résulte un besoin accru pour des approches de conception holistiques permettant une meilleure intégration des technologies, un temps de développement plus court et une plus grande modularité. Cette thèse développe et met en application une méthodologie pour la conception de drones électriques multirotors, à voilure fixe et hybrides à décollage et atterrissage verticaux (VTOL). La plateforme ainsi développée permet le dimensionnement optimal d'un drone à partir de spécifications arbitraires sur la mission, les choix technologiques et l'architecture, en utilisant une approche multidisciplinaire.À partir d'un ensemble de modèles analytiques comprenant des lois d'échelle et des régressions, une méthodologie générique de dimensionnement est proposée. La méthodologie repose sur une formulation multidisciplinaire et optimale de conception (MDO) qui permet une convergence rapide vers la solution présentant les meilleures performances. En particulier, l'application de cette approche permet d'évaluer rapidement les effets d’une modification du cahier des charges. Dans un deuxième temps, les incertitudes relatives aux modèles et à la disponibilité des composants optimaux sur le marché sont évaluées. Pour atténuer les incertitudes critiques en matière de performances des drones, la méthodologie de dimensionnement est étendue pour permettre l'optimisation de la conception à partir de catalogues de composants existants en lieu et place de modèles physiques. Enfin, la thèse aborde deux aspects spécifiques de la conception des drones liés à la réglementation et aux enjeux sociétaux. D'une part, les récentes réglementations émises par l'Agence européenne de la sécurité aérienne (AESA) imposent un certain niveau de sûreté pour l'opération des drones. Dans cette optique, une approche est proposée pour évaluer la contrôlabilité de diverses architectures en cas de défaillance d’un rotor ou d’une surface de contrôle. L'évaluation est notamment reliée à la méthodologie de conception précédemment développée afin d’assurer un dimensionnement avec un certain niveau de tolérance aux pannes. D'autre part, l'acceptation sociétale des drones est étroitement liée aux préoccupations environnementales, incluant, entre autres, le changement climatique et la consommation de ressources. Cette problématique est abordée par le développement et l'intégration d'une discipline environnementale dans l’outil de conception. Cette approche permet d'évaluer la sensibilité des impacts environnementaux aux exigences de la mission et aux hypothèses technologiques, ainsi que de minimiser les impacts environnementaux dès les premières phases du processus de conception.La thèse contribue ainsi au développement d'un cadre de référence pour optimiser la conception des drones électriques avec une approche multidisciplinaire. De ce fait, les contributions de la thèse sont particulièrement adaptées pour la conception de futurs drones dont le déploiement sera soumis à des problématiques de marché, de sûreté et de contraintes environnementales
Unmanned aerial vehicles (UAVs) have undergone intensive development in recent years. Owing to their cost-effectiveness and versatility, UAVs are expected to gain popularity in a wide range of applications, such as parcel delivery, power line monitoring and precision farming. Concurrently, the development of new technologies and their integration into various drone concepts is expanding the range of design alternatives. This is driving the need for holistic design approaches with better technology integration, faster development time and greater modularity.The thesis develops and implements a methodology for the conceptual design of electric multirotor, fixed-wing and hybrid vertical take-off and landing (VTOL) UAVs. The framework enables the optimal sizing of a UAV from arbitrary specifications on the mission, technological choices and architecture, using a comprehensive multidisciplinary approach.Starting from a set of analytical models including scaling laws and regressions, a generic sizing methodology is developed. The proposed methodology relies on an efficient multidisciplinary design and optimization (MDO) formulation, which enables fast convergence to the UAV candidate with best performances. In particular, the application of this approach enables to rapidly assess the effects of changes in the requirements. Next, the uncertainties surrounding the models and the availability of optimal components on the market are assessed. To mitigate critical uncertainties in UAV performance, the sizing methodology is extended to allow the design to be optimized using catalogues of existing components instead of models. Finally, the thesis develops two specific aspects of UAV design related to regulatory and societal challenges. On the one hand, recent regulations issued by the European Union Aviation Safety Agency (EASA) impose a level of safety for specific categories of UAVs. To this end, an approach is proposed to assess the controllability of various architectures in the event of failures. The assessment is further linked to the design framework to achieve fault-tolerance sizing of the rotors and control surfaces. On the other hand, societal acceptance of UAVs is strongly related to environmental concerns, including but not limited to climate change and resource consumption. This challenge is addressed by developing and integrating an environmental discipline into the design framework. The novel approach enables to assess the sensitivity of environmental impacts to mission requirements and technological assumptions, as well as minimizing environmental burdens at the earliest design stages.The thesis contributes to the development of a unified framework for optimizing the design of electric UAVs with a holistic approach. As such, it is relevant to future UAVs designed for applications subject to market, regulatory and environmental issues

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Belkadi, Adel. "Conception de commande tolérante aux défauts pour les systèmes multi-agents : application au vol en formation d'une flotte de véhicules autonomes aériens." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0183/document.

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Ces dernières années, l’émergence des nouvelles technologies tels que la miniaturisation des composants, les dispositifs de communication sans fils, l’augmentation de la taille de stockage et les capacités de calcul, a permis la conception de systèmes multi-agents coopératifs de plus en plus complexes. L’un des plus grands axes de recherche dans cette thématique concerne la commande en formation de flottes de véhicules autonomes. Un grand nombre d’applications et de missions, civiles et militaires, telles que l’exploration, la surveillance, et la maintenance, ont alors été développées et réalisées dans des milieux variés (terre, air, eau). Durant l’exécution de ces tâches, les véhicules doivent interagir avec leur environnement et entre eux pour se coordonner. Les outils de communication disponibles disposent souvent d’une portée limitée. La préservation de la connexion au sein du groupe devient alors un des objectifs à satisfaire pour que la tâche puisse être accomplie avec succès. Une des possibilités pour garantir cette contrainte est le déplacement en formation permettant de préserver les distances et la structure géométrique du groupe. Il est toutefois nécessaire de disposer d’outils et de méthodes d’analyse et de commande de ces types de systèmes afin d’exploiter au maximum leurs potentiels. Cette thèse s’inscrit dans cette direction de recherche en présentant une synthèse et une analyse des systèmes dynamiques multi-agents et plus particulièrement la commande en formation de véhicules autonomes. Les lois de commande développées dans la littérature pour la commande en formation permettent d’accomplir un grand nombre de missions avec un niveau de performance élevé. Toutefois, si un défaut/défaillant apparaît dans la formation, ces lois de commandes peuvent s’avérer très limitées, engendrant un comportement instable du système. Le développement de commandes tolérantes aux défauts devient alors primordial pour maintenir les performances de commande en présence de défauts. Cette problématique sera traitée dans ce mémoire de thèse et concernera le développement et la conception de commandes en formation tolérantes au défaut dévolu à une flotte de véhicules autonomes suivant différente configuration/structuration
In recent years, the emergence of new technologies such as miniaturization of components, wireless communication devices, increased storage size and computing capabilities have allowed the design of increasingly complex cooperative multi-agent systems. One of the main research axes in this topic concerns the formation control of fleets of autonomous vehicles. Many applications and missions, civilian and military, such as exploration, surveillance, and maintenance, were developed and carried out in various environments. During the execution of these tasks, the vehicles must interact with their environment and among themselves to coordinate. The available communication tools are often limited in scope. The preservation of the connection within the group then becomes one of the objectives to be satisfied in order to carry out the task successfully. One of the possibilities to guarantee this constraint is the training displacement, which makes it possible to preserve the distances and the geometrical structure of the group. However, it is necessary to have tools and methods for analyzing and controlling these types of systems in order to make the most of their potential. This thesis is part of this research direction by presenting a synthesis and analysis of multi-agent dynamical systems and more particularly the formation control of autonomous vehicles. The control laws developed in the literature for formation control allow to carry out a large number of missions with a high level of performance. However, if a fault/failure occurs in the training, these control laws can be very limited, resulting in unstable system behavior. The development of fault tolerant controls becomes paramount to maintaining control performance in the presence of faults. This problem will be dealt with in more detail in this thesis and will concern the development and design of Fault tolerant controls devolved to a fleet of autonomous vehicles according to different configuration/structuring

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Ecault, Romain. "Etude expérimentale et numérique du comportement dynamique de composites aéronautiques sous choc laser. Optimisation du test d'adhérence par ondes de choc sur les assemblages composites collés." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2013. http://www.theses.fr/2013ESMA0031/document.

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Ce travail vise le développement d’une méthode non destructive permettant de contrôler la qualitémécanique des joints collés aéronautiques, en utilisant les ondes de choc générées par impact laser (projetENCOMB). Des chocs ont été réalisés à l’aide de dispositifs tels que des sources laser ou des canons à gaz.Différents diagnostiques ont été utilisés : le VISAR, la VH, la visualisation transverse, la microscopie optiqueet confocale, la radiographie X, le contrôle ultrasons...Des échantillons de résine et des compositesstratifiés carbone/époxy ont d’abord été étudiés. Des chocs laser instrumentés, couplés à des analysespost-mortem, ont permis une meilleure compréhension des phénomènes de choc dans ces matériaux. Lesrésultats obtenus sur les assemblages composites collés montrent que la technique de choc laser permetde discriminer différents degrés d’adhérence. L’utilisation de modèles numériques, développés grâce auxdonnées expérimentales, a permis d’analyser la propagation du choc dans ces assemblages complexes. Cesrésultats ont démontré la nécessité d’optimiser la technique, afin de tester exclusivement l’adhérence dujoint collé, sans endommager les composites de l’assemblage. Plusieurs solutions d’optimisation sontproposées tels que l’utilisation d’une impulsion variable, ou celle de double chocs. Ces solutions ont étévalidées expérimentalement et l’optimisation numérique a fourni les paramètres de choc pour de futurstests. Finalement, ce travail fournit des résultats originaux sur le comportement dynamique de compositesstratifiés et permet de progresser vers l’adaptation du test d’adhérence par choc laser à différentsassemblages composites
This work aims the development of a non-destructive technique to control the mechanical quality ofaeronautics adhesive bonds (ENCOMB project). Shocks were realized by use of laser sources or gas gun, anddifferent techniques were used to analyse the shocks such as: VISAR, PDV, Shadowgraphy, optical andconfocal microscopy, X-ray radiography, ultrasound testing…Epoxy resins and carbon/epoxy compositelaminates were first investigated. Monitored laser shocks, in addition to post-mortem analyses, enabled tobetter understand the shock phenomenon on these complex materials. The results obtained on bondedcomposite showed that the laser shock technique can be used to discriminate different adherence levels.The use of numerical models, developed thanks to the experimental data, enabled to analyze the shockpropagation in these complex assemblies. They also evidenced the need for optimization, in order to testonly the bond interface and not to break the composite parts on the assembly. Several optimizationsolutions are formulated such as the use of tuneable pulse duration, or double shock configurations. Someof these solutions have been experimentally validated, and the numerical optimization gives the shockparameters to use for the next experimental campaigns. Finally, this work provides original results on thedynamic behaviour of composite materials under laser shock and leads to the adaptation of the laser shockadhesion test to any kind of bonded composite assemblies

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Tran, Dinh Tin. "Optimisation du processus du contrôle métrologique des pièces mécaniques dans le cadre d’une analyse 3D du tolérancement." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0082/document.

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Dans le cadre de la conception et de la fabrication des produits industriels, on retrouve principalement les étapes de conception, fabrication et contrôle. Le concepteur défini un tolérancement fonctionnel des pièces en lien étroit avec les procédés de fabrication. L’étape du contrôle des pièces est alors l’étape primordiale permettant la validation du produit fabriqué vis-à-vis des besoins du concepteur. Le sujet de recherche se place dans une optique d’optimisation du processus de contrôle des pièces. Cette étude d’optimisation du processus de contrôle devra se faire à plusieurs niveaux : - Au niveau des coûts liés à l’opération de mesure : lorsqu’un opérateur définit sa gamme de contrôle, il valide si possible l’ensemble de la pièce sur un unique moyen de mesure, même si le moyen de mesure choisi n’est pas le plus adapté. Cette partie de l’étude concerne les concepts de capabilité des moyens de mesures, tant matériels que logiciels. Elle permettra de définir les limites de chaque appareil. L’analyse poussée de l’adéquation entre le tolérancement et les matériels de mesure permet également au contrôleur de définir une stratégie économique de mesure (temps, matériel, …). - Au niveau des innovations techniques à prendre en compte : l’utilisation couplée d’un logiciel de calcul par éléments finis : Abaqus (permettant de modéliser les déformations des pièces lors de leur conformation sur le montage de contrôle), et d’un logiciel de traitement du tolérancement : 3DCS (permettant de valider les effets des dispersions des moyens de contrôle sur le résultat de la mesure : incertitude de mesure)
As part of the design and manufacturing of industrial products, we mainly find the steps of design, manufacture and control. The designer choose functional tolerancing values and specification for a part closely with manufacturing processes. The step of the control of parts is then an essential stage of the validation of the product made with respect to the needs of the designer. The research subject is placed in order to optimize process control parts. This optimization should be done at several levels: - In terms of costs to the measurement process: when an operator sets its control methodology, he validates if possible the entire piece on a unique way to measure it, even if the measurement device selected is not the most appropriate. This part of the study concerns the concepts of capability of measuring devices and calculation methods. It will define the limits of each machine. The analysis of the adequacy between the tolerancing specifications and the measurement tools also allows the controller to define a strategy for economic measurement (time, equipment, ...). - In terms of technical innovations to be taken into account: we will use simultaneously a finite element software, (Abaqus, for modeling the deformations of parts during the control process) and a software for tolerances analysis, (3DCS, to validate the effects of the dispersions of the measurement device over the validity of the result of the measure : measurement uncertainty)

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Aissani, Mohamed. "Optimisation du routage dans les réseaux de capteurs pour les applications temps-réel." Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2011. http://www.theses.fr/2011PEST1001.

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La résolution du problème des vides dans le routage géographique dédié aux réseaux de capteurs sans fil (RCS), rencontrés lors de la remontée des informations vers les nœuds collecteurs à partir des nœuds du réseau, constitue un verrou technologique qui reste un problème ouvert encore aujourd'hui. Cette thèse, contrairement aux méthodes traditionnelles, propose une nouvelle approche pour la prise en charge de ces vides tout en optimisant l'efficacité énergétique des nœuds déployés dans un RCS faisant ainsi du routage proposé une solution adéquate pour l'acheminement des informations en temps réel. Celui-ci se base sur l'information géographique concernant le nœud courant, les vides voisins et le nœud destinataire du paquet. Notre proposition agit aussi sur des mécanismes assurant la découverte, l'annonce et la maintenance des vides d'un RCS. Le premier protocole proposé, appelé VT-SPEED, est construit sur la base d'une fonction évolutive intégrant un mécanisme d'évitement adaptatif des vides et considérant simultanément la charge des nœuds candidats au routage et leur information géographique de localisation. Afin d'optimiser l'efficacité énergétique de VT-SPEED, notre proposition inclut par ailleurs de nouvelles routines sur la base de fonctions paramétriques pour la prise en compte de l'énergie dans le routage : (a) suppression des paquets retardés sur la base de leur échéance et (b) équilibrage de charge dans le choix des sauts des paquets. Les résultats enregistrés par le protocole résultant, appelé VE-SPEED, montrent que l'approche proposée prend en compte les flux de type temps-réel, possède une grande tolérance aux vides, conserve mieux l'énergie des nœuds de bordure, assure un meilleur équilibrage de charge, et consomme de manière optimisée l'énergie des nœuds capteurs
Resolution of the void-problem in geographical routing in Wireless Sensor Networks (WSN) is an open problem and it can be considered as key issue in disseminating data from sensor nodes to sinks. In this thesis, unlike previously-proposed methods, we address this problem in a different manner by proposing a novel approach to handle both voids and real-time flows with optimizing energy-efficiency of deployed nodes in a WSN. The proposed approach is based on the geographic information of the current node, of the neighbor voids and of the sink. Our proposal relies on the mechanisms that discover voids, announce them and then maintain them. The first proposed protocol, called VT-SPEED, is based on an adaptive void-avoidance mechanism that considers both load of routing candidate nodes and their localization information. To make VT-SPEED energy-aware, we also propose new routines based on parameterized functions that handle routing dissipation energy : (a) dropping out-of-order packets and (b) load-balancing when choosing next hop of packets. The resulting protocol, called VE-SPEED, has satisfactory results which show that the proposed approach satisfies the real-time constraints of data flows, tolerates voids, preserves energy resources of boundary nodes, balances load between nodes and has optimal energy consumption

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Yacoub, Mohamed. "Conception des systèmes : calculs technico-économiques et aide à la décision dans la conduite d'un projet "recherche"." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30064.

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Les exigences croissantes en gestion de Recherche et Développement invitent à mettre en œuvre une méthodologie de conduite de projet spécifique. Il y a, en effet, des particularités évidentes de se trouver tout proche de l'innovation et très éloigné des étapes d'industrialisation et de commercialisation. La méthodologie de conduite que nous avons exploré est de fonder les décisions sur une modélisation technico-économique à long terme de type " Life Cycle Cost ", de prendre en compte l'évolution technologique sous la forme d'ajustement des étapes d'optimisation ou de sélection de scénarios réalisant la cible spécifiée pour le projet. La modélisation à long terme est réalisée par le couplage des outils : Microsoft Project, pour la planification et WinNag, pour l'évaluation économique et financière Dans le prolongement des recommandations du PMBOK, nous proposons que l'établissement de la planification se fonde sur la définition des fonctions établies par la conception amont sous la forme d'une référence aux fonctions de conception amont des systèmes en lui associant les données non fonctionnelles : coûts, délais, utiles aux calculs de sélection des scénarios possibles et à l'optimisation d'un scénario courant. L'optimisation peut concerner des objectifs multiples techniques et non techniques : cela peut impliquer des méthodes différentes selon les cas. Nous insistons, dans notre manuscrit, sur la question de tolérance valable pour l'optimisation technique de conception ou l'optimisation de gestion en conduite de projet : Si les exigences sont très importantes les coûts associés vont grandir. Si les exigences sont relâchées, c'est le client qui va être insatisfait et qui ne va pas acheter le produit. Deux méthodes sont proposées pour réaliser cette optimisation : méthode statistique de Monte-Carlo ou optimisation sur modèle déterministe à réseau de neurones. Nous tentons dans ce travail de voir la faisabilité opérationnelle de nos recommandations sur un exemple de projet : conception et réalisation d'un bistouri électrique en robotique chirurgicale. Nous pouvons aussi illustrer le bien fondé des propriétés et les lourdeurs de la méthode. Nous en arrivons à établir des équivalences entre notre approche de modélisation technico-économique à long terme et l'approche plus pragmatique par la fonction de pertes de TAGUCHI. Ce travail fait une analyse très globale des méthodes et des outils qui peuvent être utilisés dans la conduite de projet. Des propositions sont faites sur le couplage : conception de produits et conduite de projet, sur la planification, sur l'évaluation technico-économique, sur la prise en compte des trajectoires technologiques Mais, il reste encore beaucoup à faire sur les techniques de sélection et d'optimisation surtout si, comme on l'a supposé, on applique une méthodologie ouverte sur toutes les possibilités technologiques de réaliser le proje
The increasing requirements in management of Research & Development invite to implement a methodology of specific project control. Indeed, it has obvious characteristics: to be very closed with the innovation and very far from the stages of industrialization and marketing. The methodology of control that we explored is to base the decisions on a technico-economic modelling in the long-term, to take into account the technological development in the form of optimization stages or selection of scenarios producing the specified target for the project. Long-term modelling is carried out by the coupling of the tools: Microsoft Project, for planning and WinNag, for economic and financial evaluation We propose that the establishment of the planning is based on the definition of the functions established by the design upstream and associating the non-functional data with it:. .

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Medjiah, Samir. "Optimisation des protocoles de routage dans les réseaux multi-sauts sans fil à contraintes." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14663/document.

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Durant ces dernières années, de nombreux travaux de recherches ont été menés dans le domaine des réseaux multi-sauts sans fil à contraintes (MWNs: Multihop Wireless Networks). Grâce à l'évolution de la technologie des systèmes mico-electro-méchaniques (MEMS) et, depuis peu, les nanotechnologies, les MWNs sont une solution de choix pour une variété de problèmes. Le principal avantage de ces réseaux est leur faible coût de production qui permet de développer des applications ayant un unique cycle de vie. Cependant, si le coût de fabrication des nœuds constituant ce type de réseaux est assez faible, ces nœuds sont aussi limités en capacité en termes de: rayon de transmission radio, bande passante, puissance de calcul, mémoire, énergie, etc. Ainsi, les applications qui visent l'utilisation des MWNs doivent être conçues avec une grande précaution, et plus spécialement la conception de la fonction de routage, vu que les communications radio constituent la tâche la plus consommatrice d'énergie.Le but de cette thèse est d'analyser les différents défis et contraintes qui régissent la conception d'applications utilisant les MWNs. Ces contraintes se répartissent tout le long de la pile protocolaire. On trouve au niveau application des contraintes comme: la qualité de service, la tolérance aux pannes, le modèle de livraison de données au niveau application, etc. Au niveau réseau, on peut citer les problèmes de la dynamicité de la topologie réseau, la présence de trous, la mobilité, etc. Nos contributions dans cette thèse sont centrées sur l'optimisation de la fonction de routage en considérant les besoins de l'application et les contraintes du réseau. Premièrement, nous avons proposé un protocole de routage multi-chemin "en ligne" pour les applications orientées QoS utilisant des réseaux de capteurs multimédia. Ce protocole repose sur la construction de multiples chemins durant la transmission des paquets vers leur destination, c'est-à-dire sans découverte et construction des routes préalables. En permettant des transmissions parallèles, ce protocole améliore la transmission de bout-en-bout en maximisant la bande passante du chemin agrégé et en minimisant les délais. Ainsi, il permet de répondre aux exigences des applications orientées QoS.Deuxièmement, nous avons traité le problème du routage dans les réseaux mobiles tolérants aux délais. Nous avons commencé par étudier la connectivité intermittente entre les différents et nous avons extrait un modèle pour les contacts dans le but pouvoir prédire les future contacts entre les nœuds. En se basant sur ce modèle, nous avons proposé un protocole de routage, qui met à profit la position géographique des nœuds, leurs trajectoires, et la prédiction des futurs contacts dans le but d'améliorer les décisions de routage. Le protocole proposé permet la réduction des délais de bout-en-bout tout en utilisant d'une manière efficace les ressources limitées des nœuds que ce soit en termes de mémoire (pour le stockage des messages dans les files d'attentes) ou la puissance de calcul (pour l'exécution de l'algorithme de prédiction).Finalement, nous avons proposé un mécanisme de contrôle de la topologie avec un algorithme de routage des paquets pour les applications orientés évènement et qui utilisent des réseaux de capteurs sans fil statiques. Le contrôle de la topologie est réalisé à travers l'utilisation d'un algorithme distribué pour l'ordonnancement du cycle de service (sleep/awake). Les paramètres de l'algorithme proposé peuvent être réglés et ajustés en fonction de la taille du voisinage actif désiré (le nombre moyen de voisin actifs pour chaque nœud). Le mécanisme proposé assure un compromis entre le délai pour la notification d'un événement et la consommation d'énergie globale dans le réseau
Great research efforts have been carried out in the field of challenged multihop wireless networks (MWNs). Thanks to the evolution of the Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) technology and nanotechnologies, multihop wireless networks have been the solution of choice for a plethora of problems. The main advantage of these networks is their low manufacturing cost that permits one-time application lifecycle. However, if nodes are low-costly to produce, they are also less capable in terms of radio range, bandwidth, processing power, memory, energy, etc. Thus, applications need to be carefully designed and especially the routing task because radio communication is the most energy-consuming functionality and energy is the main issue for challenged multihop wireless networks.The aim of this thesis is to analyse the different challenges that govern the design of challenged multihop wireless networks such as applications challenges in terms of quality of service (QoS), fault-tolerance, data delivery model, etc., but also networking challenges in terms of dynamic network topology, topology voids, etc. Our contributions in this thesis focus on the optimization of routing under different application requirements and network constraints. First, we propose an online multipath routing protocol for QoS-based applications using wireless multimedia sensor networks. The proposed protocol relies on the construction of multiple paths while transmitting data packets to their destination, i.e. without prior topology discovery and path establishment. This protocol achieves parallel transmissions and enhances the end-to-end transmission by maximizing path bandwidth and minimizing the delays, and thus meets the requirements of QoS-based applications. Second, we tackle the problem of routing in mobile delay-tolerant networks by studying the intermittent connectivity of nodes and deriving a contact model in order to forecast future nodes' contacts. Based upon this contact model, we propose a routing protocol that makes use of nodes' locations, nodes' trajectories, and inter-node contact prediction in order to perform forwarding decisions. The proposed routing protocol achieves low end-to-end delays while using efficiently constrained nodes' resources in terms of memory (packet queue occupancy) and processing power (forecasting algorithm). Finally, we present a topology control mechanism along a packet forwarding algorithm for event-driven applications using stationary wireless sensor networks. Topology control is achieved by using a distributed duty-cycle scheduling algorithm. Algorithm parameters can be tuned according to the desired node's awake neighbourhood size. The proposed topology control mechanism ensures trade-off between event-reporting delay and energy consumption

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Kolli, Abdelfatah. "ANALYSE D'UNE ARCHITECTURE DE PUISSANCE DÉDIÉE AUX MODES TRACTION-RECHARGE DANS UN VÉHICULE ÉLECTRIQUE. Optimisation de la commande et fonctionnement en mode dégradé." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00938394.

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La problématique de recherche abordée dans ce mémoire de thèse découle de l'étude approfondie d'une association convertisseur-machine dédiée aux modes traction et recharge d'un véhicule électrique. Il s'agit d'un onduleur triphasé constitué de trois onduleurs monophasés connectés à une machine triphasée à phases indépendantes. Dans le chapitre II, une étude comparative entre deux solutions industrielles montre que l'architecture étudiée offre des caractéristiques compétitives notamment en termes de rendement global du convertisseur, performances mécaniques, et surface de silicium nécessaire. Par ailleurs, outre la possibilité de mutualiser les trois fonctions du véhicule que sont la traction, la recharge (rapide ou lente) et l'assistance du réseau électrique, cette topologie offre plusieurs atouts : des possibilités variées d'alimentation et donc un potentiel intéressant de reconfiguration en marche dégradée. La thématique abordée dans les chapitres III et IV est donc centrée sur l'optimisation des stratégies de contrôle de cette structure vis-à-vis de deux types de défauts : les imperfections intrinsèques du système d'une part et les défaillances accidentelles d'autre part. Dans un premier temps, un travail approfondi sur les méthodes de modulation de largeur d'impulsion a permis de synthétiser une stratégie offrant une faible sensibilité vis-à-vis des imperfections de la commande et de la non-linéarité du convertisseur. Dans un second temps, il a été montré qu'en cas de défaillance d'un composant à semi-conducteur, il était obligatoire de recourir à la reconfiguration matérielle de la topologie. L'architecture permettant la continuité de service a été étudiée du point de vue de sa commande. Son analyse nous a amenés à proposer une structure de contrôle basée sur des solutions automatiques simples et efficaces. Finalement, le principe du fonctionnement en marche dégradée a été étendu au fonctionnement normal dans le but d'en améliorer le rendement sur cycle.

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Kolli, Abdelfatah. "Analyse d’une architecture de puissance dédiée aux modes traction–recharge dans un véhicule électrique. Optimisation de la commande et fonctionnement en mode dégradé." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112316/document.

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La problématique de recherche abordée dans ce mémoire de thèse découle de l’étude approfondie d’une association convertisseur-machine dédiée aux modes traction et recharge d’un véhicule électrique. Il s’agit d’un onduleur triphasé constitué de trois onduleurs monophasés connectés à une machine triphasée à phases indépendantes.Dans le chapitre II, une étude comparative entre deux solutions industrielles montre que l’architecture étudiée offre des caractéristiques compétitives notamment en termes de rendement global du convertisseur, performances mécaniques, et surface de silicium nécessaire.Par ailleurs, outre la possibilité de mutualiser les trois fonctions du véhicule que sont la traction, la recharge (rapide ou lente) et l’assistance du réseau électrique, cette topologie offre plusieurs atouts : des possibilités variées d’alimentation et donc un potentiel intéressant de reconfiguration en marche dégradée. La thématique abordée dans les chapitres III et IV est donc centrée sur l’optimisation des stratégies de contrôle de cette structure vis-à-vis de deux types de défauts : les imperfections intrinsèques du système d’une part et les défaillances accidentelles d’autre part.Dans un premier temps, un travail approfondi sur les méthodes de modulation de largeur d’impulsion a permis de synthétiser une stratégie offrant une faible sensibilité vis-à-vis des imperfections de la commande et de la non-linéarité du convertisseur. Dans un second temps, il a été montré qu’en cas de défaillance d’un composant à semi-conducteur, il était obligatoire de recourir à la reconfiguration matérielle de la topologie. L’architecture permettant la continuité de service a été étudiée du point de vue de sa commande. Son analyse nous a amenés à proposer une structure de contrôle basée sur des solutions automatiques simples et efficaces. Finalement, le principe du fonctionnement en marche dégradée a été étendu au fonctionnement normal dans le but d’en améliorer le rendement sur cycle
This Ph.D. thesis focuses on a novel combination of a frequency converter and an electric machine specially dedicated to traction drive and battery recharging modes of an electric vehicle (EV). This power architecture is composed of a six legs voltage inverter connected to a three-phase open-end winding machine. Chapter II details a quantitative comparison between two industrial power architectures and concludes that the SOFRACI powertrain is a competitive solution in terms of power converter efficiency, drive mechanical performances, and required silicon area.This architecture offers the attractive possibility of combining three important functions: traction and braking, battery charging and connecting the energy storage to a smart grid. In addition, this topology offers several advantages such as various motor feeding possibilities and a high degree of reconfiguration in degraded operating mode. The third and fourth chapters of this thesis concern the optimization of control strategies with regard to two types of faults: firstly the inherent imperfections in the converter itself (non modeled non-linearity and ineffective synchronization of control values) and secondly accidental failures. In the first case, an analysis of the pulse width modulation (PWM) methods enables the creation of a PWM strategy with a very low sensitivity to PWM uncertainties and the non-linear behavior of the power converter.In the second case, in the event of a faulty semiconductor device, it is shown that a hardware reconfiguration is required to enable an emergency traction mode. The sustainability of the traction mode is then examined with respect to the control strategy. This analysis leads to an innovative control structure based on basic and easy to implement solutions. Finally, the degraded mode operation principles have been extended to normal mode operation for the purpose of enhancing the cycle efficiency

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Zotkiewicz, Mateusz. "Robust routing optimization in resilient networks : Polyhedral model and complexity issues." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2011. http://www.theses.fr/2011TELE0001/document.

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Dans les grands réseaux de transport, certains éléments du réseau peuvent être responsables du traitement d’importants volumes de trafic. Cela rend ces réseaux vulnérables aux pannes telles que les coupures de câbles. Des mécanismes appropriés pour le recouvrement du trafic doivent être mis en oeuvre pour éviter les ruptures de service. Une des meilleures techniques pour protéger les réseaux de transport consiste à prévoir des mécanismes de restauration au niveau de la couche transport elle-même afin que chaque opérateur de transport puisse sécuriser son propre réseau et offrir un service de transport fiable aux autres acteurs tels que les opérateurs IP. D’autres mécanismes de protection pourront alors être déployés aux niveaux supérieurs sans interférences avec la restauration au niveau transport. Outre les pannes pouvant touchers ses composantes, un réseau doit aussi faire face à l’incertitude de la matrice de trafic qu’on chercher à acheminer dans le réseau. Cette incertitude est une conséquence de la multiplication des applications et services faisant appel au réseau. La mobilité des usagers ainsi que les pannes touchant le réseau contribuent également à cette incertitude. La thèse se découpe donc en deux parties. Dans la première partie, nous nous intéressons à la complexité des différents mécanismes de sécurisation des réseaux. Dans la seconde partie, nous nous intéressons à l’incertitude de la matrice de trafic et notamment au modèle polyédrique
In the thesis robust routing design problems in resilient networks are considered. In the first part computational complexity of such problems are discussed. The following cases are considered: - path protection and path restoration - failure-dependent and failure-independent restoration - cases with and without stub-release - single-link failures and multiple-link failures (shared risk link group) - non-bifurcated (unsplittable) flows and bifurcated flows For each of the related optimization cases a mixed-integer (in the non-bifurcated cases) or linear programming formulation (in all bifurcated cases) is presented, and their computational complexity is investigated. For the NP-hard cases original NP-hardness proofs are provided, while for the polynomial cases compact linear programming formulations (which prove the polynomiality in the question) are discussed. Moreover, pricing problems related to each of the considered NP-hard problems are discussed. The second part of the thesis deals with various routing strategies in networks where the uncertainty issues are modeled using the polyhedral model. In such networks two extrema are possible. The simplest in terms of implementation, and simultaneously the least effective strategy, is the robust stable routing. On the other hand, the most effective strategy, i.e., the dynamic routing, is virtually impossible to implement in real world networks. Therefore, the major aim of this part of the thesis is to present novel routing strategies that merge the simplicity of the robust stable routing with the efficiency of the dynamic routing

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Clarhaut, Joffrey. "Prise en compte des séquences de défaillances pour la conception de systèmes d’automatisation : Application au ferroutage." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10009.

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Cette thèse s’intéresse à la conception de systèmes complexes d’automatisation sûrs de fonctionnement dont l’évaluation est basée sur des scénarios. Pour déterminer un système optimal, il est important de disposer d’outils de modélisation et d’évaluation rapides ainsi que des algorithmes d’optimisation adaptés au sein d’une méthodologie globale de conception. Cette méthodologie doit également permettre d’étudier l’impact des défaillances sur le comportement final du système contrôlé. Dans ce cadre, la détermination d’un architecture matérielle, son optimisation vis-à-vis de critères comme la longueur minimale des scénarios et le nombre de combinaisons de scénarios sont considérés.Nous proposons une modélisation fonctionnelle et dysfonctionnelle utilisant les scénarios de modes de défaillances. Le niveau de détail considéré est suffisamment fin pour décrire différentes possibilités d’agencements des composants utilisables ainsi que plusieurs types de composants. Si la modélisation fonctionnelle est facile à appréhender, la modélisation dysfonctionnelle tenant compte des scénarios est plus difficile. Afin de répondre à ce problème, nous proposons un modèle graphique baptisé ”Arbre de défaillances multiples améelioré” permettant de modéliser, à l’aide d’opérateurs temporels et de relations entre modes de défaillances, ce comportement dysfonctionnel. L’applicationde cette méthodologie à un système de ferroutage est présentée. Les résultats obtenus pour les fonctionnalités liées au problème de l’incendie et du désarrimage sont comparés avec une méthode classique d’évaluation afin de montrer l’efficacité de l’approche proposée. L’intégration de ces travaux dans un logiciel dédié à la conception de systèmes d’automatisation (plate forme ALoCSyS : Atelier Logiciel de Conception de Systèmes Sûrs) est décrite
This thesis deals with a design problem of dependable automated systems using scenarios. In order to determine an optimal system, having fast tools for modelling and evaluating dependability is important. These tools allow the set of possible architectures to be evaluated, and the impact of failures to be studied. The main considered questions include the determination of an equipment architecture, its optimization according to such criteria as the minimal length of scenarios, and its number of combinations. A new graphical model, called improved multi fault tree, which is enough accurate to model component organizations and scenarios, is proposed for this problem. This model uses temporal operators and failure relationships to model system’s behaviour in presence of multiple failures. Application of this method to the railroad piggybacking transportation system is also presented. Results obtained for a fire detection and a stowing protection system are presented. A comparison between the proposed approach and the classical dependability approach shows the benefits of this new methodology. The integration of this research in a software for designing dependable automated systems (ALoCSyS) is described

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Clarhaut, Joffrey. "Prise en compte des séquences de défaillances pour la conception de systèmes d’automatisation : Application au ferroutage." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10009/document.

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Cette thèse s’intéresse à la conception de systèmes complexes d’automatisation sûrs de fonctionnement dont l’évaluation est basée sur des scénarios. Pour déterminer un système optimal, il est important de disposer d’outils de modélisation et d’évaluation rapides ainsi que des algorithmes d’optimisation adaptés au sein d’une méthodologie globale de conception. Cette méthodologie doit également permettre d’étudier l’impact des défaillances sur le comportement final du système contrôlé. Dans ce cadre, la détermination d’un architecture matérielle, son optimisation vis-à-vis de critères comme la longueur minimale des scénarios et le nombre de combinaisons de scénarios sont considérés.Nous proposons une modélisation fonctionnelle et dysfonctionnelle utilisant les scénarios de modes de défaillances. Le niveau de détail considéré est suffisamment fin pour décrire différentes possibilités d’agencements des composants utilisables ainsi que plusieurs types de composants. Si la modélisation fonctionnelle est facile à appréhender, la modélisation dysfonctionnelle tenant compte des scénarios est plus difficile. Afin de répondre à ce problème, nous proposons un modèle graphique baptisé ”Arbre de défaillances multiples améelioré” permettant de modéliser, à l’aide d’opérateurs temporels et de relations entre modes de défaillances, ce comportement dysfonctionnel. L’applicationde cette méthodologie à un système de ferroutage est présentée. Les résultats obtenus pour les fonctionnalités liées au problème de l’incendie et du désarrimage sont comparés avec une méthode classique d’évaluation afin de montrer l’efficacité de l’approche proposée. L’intégration de ces travaux dans un logiciel dédié à la conception de systèmes d’automatisation (plate forme ALoCSyS : Atelier Logiciel de Conception de Systèmes Sûrs) est décrite
This thesis deals with a design problem of dependable automated systems using scenarios. In order to determine an optimal system, having fast tools for modelling and evaluating dependability is important. These tools allow the set of possible architectures to be evaluated, and the impact of failures to be studied. The main considered questions include the determination of an equipment architecture, its optimization according to such criteria as the minimal length of scenarios, and its number of combinations. A new graphical model, called improved multi fault tree, which is enough accurate to model component organizations and scenarios, is proposed for this problem. This model uses temporal operators and failure relationships to model system’s behaviour in presence of multiple failures. Application of this method to the railroad piggybacking transportation system is also presented. Results obtained for a fire detection and a stowing protection system are presented. A comparison between the proposed approach and the classical dependability approach shows the benefits of this new methodology. The integration of this research in a software for designing dependable automated systems (ALoCSyS) is described

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Socoliuc, Michel. "Introduction et analyse des schémas de cotation en avance de phase." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00534810.

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Il y a peu, j'ai pu lire « qu'on pouvait considérer que les ponts romains de l'Antiquité, pouvaient être considérés comme inefficaces, au regard des standards actuels : ils utilisaient trop de pierre et énormément de travail était nécessaire à leur construction. Au fil des années, pour répondre à une problématique équivalente, nous avons appris à utiliser moins de matériaux et à réduire la charge de travail ». Ces problématiques nous les retrouvons aussi en conception mécanique où l'on essaye en continu de proposer des systèmes de plus en plus performants mais devant être conçus en moins de temps, étant moins cher à produire et fournissant des prestations au moins équivalentes à ce qui a déjà été conçu.Au cours d'un processus de conception classique, les concepteurs définissent une géométrie ne présentant aucun défaut puis, étant donné que les moyens de production ne permettent pas d'obtenir de telles pièces finales, ils spécifient les schémas de cotation définissant les écarts acceptables garantissant le bon fonctionnement du système. Seulement, cela est fait après avoir produit les dessins détaillés, c'est à dire trop tard. Pour répondre à cette problématique, je présenterai l'intégration, très tôt dans le cycle de vie de conception, d'un processus de validation optimisé, basé sur une maquette numérique directement en lien avec sa représentation fonctionnelle (maquette fonctionnelle), et permettant de valider des schémas de cotation 3D standardisés.Je décrirai d'abord ce que l'on entend par « maquette fonctionnelle » et surtout ce que cette nouvelle définition apporte en plus de la définition numérique. Une fois ce point abordé, je détaillerai les liens qui permettent d'avoir une unicité de l'information au sein de l'environnement de travail, tout comme les processus qui permettent de lier les représentations fonctionnelles et numériques.Ensuite, je détaillerai les processus basés sur ces concepts, et qui ont pour but de valider les choix qui sont effectués en avance de phase au niveau des schémas de cotation. Pour ce faire, je commencerai par présenter l'analyse au pire des cas (utilisant les modèles de domaines écarts notamment), permettant de garantir le bon fonctionnement de l'ensemble mécanique, dans le cas ou touts les écarts se retrouvent à l'intérieur des zones respectives (définies par les tolérances).Enfin, je finirai par introduire ce qu'une couche statistique, couplée à l'analyse au pire des cas utilisant les enveloppes convexes, peut amener dans le contexte industriel et notamment sous la contrainte temporelle.

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Bentria, Dounia. "Combining checkpointing and other resilience mechanisms for exascale systems." Thesis, Lyon, École normale supérieure, 2014. http://www.theses.fr/2014ENSL0971/document.

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Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux problèmes d'ordonnancement et d'optimisation dans des contextes probabilistes. Les contributions de cette thèse se déclinent en deux parties. La première partie est dédiée à l’optimisation de différents mécanismes de tolérance aux pannes pour les machines de très large échelle qui sont sujettes à une probabilité de pannes. La seconde partie est consacrée à l’optimisation du coût d’exécution des arbres d’opérateurs booléens sur des flux de données.Dans la première partie, nous nous sommes intéressés aux problèmes de résilience pour les machines de future génération dites « exascales » (plateformes pouvant effectuer 1018 opérations par secondes).Dans le premier chapitre, nous présentons l’état de l’art des mécanismes les plus utilisés dans la tolérance aux pannes et des résultats généraux liés à la résilience.Dans le second chapitre, nous étudions un modèle d’évaluation des protocoles de sauvegarde de points de reprise (checkpoints) et de redémarrage. Le modèle proposé est suffisamment générique pour contenir les situations extrêmes: d’un côté le checkpoint coordonné, et de l’autre toute une famille de stratégies non-Coordonnées. Nous avons proposé une analyse détaillée de plusieurs scénarios, incluant certaines des plateformes de calcul existantes les plus puissantes, ainsi que des anticipations sur les futures plateformes exascales.Dans les troisième, quatrième et cinquième chapitres, nous étudions l'utilisation conjointe de différents mécanismes de tolérance aux pannes (réplication, prédiction de pannes et détection d'erreurs silencieuses) avec le mécanisme traditionnel de checkpoints et de redémarrage. Nous avons évalué plusieurs modèles au moyen de simulations. Nos résultats montrent que ces modèles sont bénéfiques pour un ensemble de modèles d'applications dans le cadre des futures plateformes exascales.Dans la seconde partie de la thèse, nous étudions le problème de la minimisation du coût de récupération des données par des applications lors du traitement d’une requête exprimée sous forme d'arbres d'opérateurs booléens appliqués à des prédicats sur des flux de données de senseurs. Le problème est de déterminer l'ordre dans lequel les prédicats doivent être évalués afin de minimiser l'espérance du coût du traitement de la requête. Dans le sixième chapitre, nous présentons l'état de l'art de la seconde partie et dans le septième chapitre, nous étudions le problème pour les requêtes exprimées sous forme normale disjonctive. Nous considérons le cas plus général où chaque flux peut apparaître dans plusieurs prédicats et nous étudions deux modèles, le modèle où chaque prédicat peut accéder à un seul flux et le modèle où chaque prédicat peut accéder à plusieurs flux
In this thesis, we are interested in scheduling and optimization problems in probabilistic contexts. The contributions of this thesis come in two parts. The first part is dedicated to the optimization of different fault-Tolerance mechanisms for very large scale machines that are subject to a probability of failure and the second part is devoted to the optimization of the expected sensor data acquisition cost when evaluating a query expressed as a tree of disjunctive Boolean operators applied to Boolean predicates. In the first chapter, we present the related work of the first part and then we introduce some new general results that are useful for resilience on exascale systems.In the second chapter, we study a unified model for several well-Known checkpoint/restart protocols. The proposed model is generic enough to encompass both extremes of the checkpoint/restart space, from coordinated approaches to a variety of uncoordinated checkpoint strategies. We propose a detailed analysis of several scenarios, including some of the most powerful currently available HPC platforms, as well as anticipated exascale designs.In the third, fourth, and fifth chapters, we study the combination of different fault tolerant mechanisms (replication, fault prediction and detection of silent errors) with the traditional checkpoint/restart mechanism. We evaluated several models using simulations. Our results show that these models are useful for a set of models of applications in the context of future exascale systems.In the second part of the thesis, we study the problem of minimizing the expected sensor data acquisition cost when evaluating a query expressed as a tree of disjunctive Boolean operators applied to Boolean predicates. The problem is to determine the order in which predicates should be evaluated so as to shortcut part of the query evaluation and minimize the expected cost.In the sixth chapter, we present the related work of the second part and in the seventh chapter, we study the problem for queries expressed as a disjunctive normal form. We consider the more general case where each data stream can appear in multiple predicates and we consider two models, the model where each predicate can access a single stream and the model where each predicate can access multiple streams

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Chevallier, Christ-Yves. "Conception de miroirs à réseau sub-longueur d'onde pour application VCSEL dans le moyen infrarouge." Phd thesis, Supélec, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01024257.

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Les lasers à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL) à base d'antimoniures dans le moyen infrarouge permettent le développement et l'amélioration d'applications telles que la détection de gaz polluants. De nouveaux miroirs à réseaux à haut contraste d'indice (HCG) ont montré un pouvoir réflecteur comparable voire supérieur aux miroirs de Bragg conventionnels avec un gain d'épaisseur d'un facteur 10 tout en offrant un effet polarisant. L'insertion de ce nouveau type de miroir au sein d'une structure VCSEL présente ainsi des avantages prometteurs pour améliorer les propriétés de ces composants pour une émission dans le moyen infrarouge. Le travail présenté dans ce manuscrit de thèse concerne la conception de miroirs HCG qui répondent aux exigences d'une intégration VCSEL en prenant en compte les contraintes technologiques et la tolérance aux erreurs de fabrication. Pour cela, dans un premier temps, un algorithme d'optimisation global a été combiné à une méthode de simulation numérique de réseaux (RCWA) afin d'automatiser la conception de miroirs. L'étude précise des tolérances des paramètres géométriques du réseau a été menée pour pouvoir ensuite développer un algorithme d'optimisation robuste. Cet algorithme permet ainsi d'obtenir non seulement un miroir répondant aux exigences de réflectivités définies par l'utilisateur mais également de conserver ces performances pour de larges gammes de tolérances. Enfin, dans une dernière partie, l'intégration du miroir à réseau dans un VCSEL a été simulée par une méthode aux différences finies (FDTD) pour étudier le fonctionnement d'un composant complet.

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Liu, Xinyi. "Contribution to adaptative sliding mode, fault tolerant control and control allocation of wind turbine system." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0295/document.

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Les principaux défis pour le déploiement de systèmes de conversion de l'énergie éolienne est de maximiser la puissance électrique produite, malgré les variations des conditions météorologiques, tout en minimisant les coûts de fabrication et de maintenance du système. L'efficacité de la turbine éolienne est fortement dépendante des perturbations de l'environnement et des paramètres variables du système, tels que la vitesse du vent et l'angle de tangage. Les incertitudes sur le système sont difficiles à modéliser avec précision alors qu'ils affectent sa stabilité.Afin d'assurer un état de fonctionnement optimal, malgré les perturbations, le commande adaptative peut jouer un rôle déterminant. D'autre part, la synthèse de commandes tolérantes aux défauts, capables de maintenir les éoliennes connectées au réseau après la survenance de certains défauts est indispensable pour le bon fonctionnement du réseau. Le travail de cette thèse porte sur la mise en place de lois de commande adaptatives et tolérantes aux défauts appliqués aux systèmes de conversion de l'énergie éolienne. Après un état de l'art, les contributions de la thèse sont :Dans la première partie de la thèse, un modèle incertain non linéaire du système de conversion d'énergie éolienne avec un générateur à induction à double alimentation est proposé. Une nouvelles approches de commande adaptative par mode glissant est synthétisée et ensuite appliquée pour optimiser l'énergie issue de l'éolienne.Dans la deuxième partie, une nouvelle commande par modes glissants tolérante aux défauts et basée sur les modes glissants intégrales est présentée. Puis, cette méthode est appliquée afin de forcer la vitesse de la turbine éolienne à sa valeur optimale en prenant en compte des défauts qui surviennent sur l'actionneur
The main challenges for the deployment of wind energy conversion systems (WECS) are to maximize the amount of good quality electrical power extracted from wind energy over a significantly wide range of weather conditions and minimize both manufacturing and maintenance costs. Wind turbine's efficiency is highly dependent on environmental disturbances and varying parameters for operating conditions, such as wind speed, pitch angle, tip-speed ratio, sensitive resistor and inductance. Uncertainties on the system are hard to model exactly while it affects the stability of the system. In order to ensure an optimal operating condition, with unknown perturbations, adaptive control can play an important role. On the other hand, a Fault Tolerant Control (FTC) with control allocation that is able to maintain the WECS connected after the occurrence of certain faults can avoid major economic losses. The thesis work concerns the establishment of an adaptive control and fault diagnosis and tolerant control of WECS. After a literature review, the contributions of the thesis are:In the first part of the thesis, a nonlinear uncertain model of the wind energy conversion system with a doubly fed induction generator (DFIG) is proposed. A novel Lyapunov-based adaptive Sliding Mode (HOSM) controller is designed to optimize the generated power.In the second part, a new output integral sliding mode methodology for fault tolerant control with control allocation of linear time varying systems is presented. Then, this methodology has been applied in order to force the wind turbine speed to its optimal value the presence of faults in the actuator

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Shehaj, Marinela. "Robust dimensioning of wireless optical networks with multiple partial link failures." Thesis, Compiègne, 2020. http://www.theses.fr/2020COMP2540.

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Cette thèse résume le travail que j’ai effectué dans le domaine de l'optimisation des réseaux optiques sans fil. Plus spécifiquement, l'objectif principal de ce travail est de proposer des algorithmes efficaces de dimensionnement de réseau pour assurer la satisfaction du trafic dans un réseau qui subit des pannes partielles de liens (par exemple lorsque certains liens et/ou nœuds sont opérationnels avec une capacité réduite) causés principalement par les conditions météorologiques. Le critère principal pour déterminer l'efficacité des algorithmes proposés est le coût de dimensionnement du réseau tout en maintenant la satisfaction du trafic à des niveaux élevés. Les domaines d'application principale que nous avons à l'esprit sont les réseaux qui utilisent le Free Space Optics (FSO) - une technologie de transmission optique sans fil à large bande où les liens de communication sont assurés au moyen d'un faisceau laser envoyé de l'émetteur au récepteur placé en ligne droite. Les réseaux FSO présentent plusieurs avantages (comme le coût peu élevé, la facilite d'installation, la grande capacité de transmission, etc.), mais le plus grand inconvénient est la vulnérabilité des liens FSO face aux conditions météorologiques, causant une perte substantielle de la puissance de transmission sur le canal optique. Cela rend le problème de dimensionnement du réseau important et difficile. Par conséquent, une approche appropriée du dimensionnement du réseau FSO devrait tenir compte de ces pertes afin que le niveau du trafic transporté soit satisfaisant dans toutes les conditions météorologiques observées. Dans cette thèse, nous avons étudié et développé une telle approche. Dans la première partie de la thèse, nous introduisons un premier problème de dimensionnement, qui a pour objectif d’être le plus général possible et inclue les contraintes les plus importantes. Nous présentons ensuite un algorithme d'optimisation robuste pour ce problème de dimensionnement. Pour construire notre approche, nous commençons par définir un ensemble de défaillances des liens, dit de référence, qui utilise les données météorologiques d’une période donnée pour laquelle le réseau doit être protégé. Ensuite, nous formulons mathématiquement le problème de dimensionnement robuste de réseau qui utilise l'ensemble des pannes de liens ci-dessus. Pourtant, cet ensemble des pannes de référence obtenu contiendra, dans la plupart des cas, un nombre excessif d'états et en même temps ne contiendra pas tous les états qui apparaîtront potentiellement dans le futur. Par conséquent, nous proposons d'approximer cet ensemble par un type spécial d'ensemble de défaillances des liens virtuel (dite ensemble d’incertitude), appelé K-set et paramétré par une valeur entière K, où K est inférieur ou égal au nombre de tous les liens du réseau. Pour un K donné, le K-set contient tous les états du réseau correspondant à toutes les combinaisons de K, ou moins, des liens affectés simultanément. Dans certains cas, il y a des situations où la météo est extrêmement mauvaise et pour lequel nous proposons de construire un modèle de réseau hybride composé de liens FSO et de liens de fibre optique terrestre. La deuxième partie de cette thèse est consacrée à l'amélioration de l’approximation de l’ensemble des pannes de référence via des ensembles de d'incertitude (ou poly-topes d'incertitude). Dans la première partie, nous avons présenté l'idée de K-sets des liens. Maintenant, nous étendons cela en considérant les dégradations simultanées de K nœuds (ce qui signifie la dégradation de tous les liens adjacents)
This thesis summaries the work we have done in optimization of wireless optical networks. More specifically, the main goal of this work is to propose appropriate network dimensioning algorithms for managing the demand and ensuring traffic satisfaction in a network under partial link failures (i.e. when some links and/or nodes are operational with reduced capacity) caused mostly by weather conditions. The primary criterion in deciding the efficiency of the proposed algorithms for the network is the dimensioning cost of the network while keeping the traffic satisfaction at high reasonable levels. The main application area we have in mind are the networks that apply Free Space Optics (FSO) - a well established broadband wireless optical transmission technology where the communication links are provided by means of a laser beam sent from the transmitter to the receiver placed in the line of sight. FSO networks exhibit several important advantages but the biggest disadvantage is vulnerability of the FSO links to weather conditions, causing substantial loss of the transmission power over optical channel. This makes the problem of network dimensioning important, and, as a matter of fact, di cult. Therefore, a proper approach to FSO network dimensioning should take such losses into account so that the level of carried traffic is satisfactory under all observed weather conditions. In this thesis, we firstly describe such an approach. In the first part of the thesis, we introduce a relevant dimensioning problem and present a robust optimization algorithm for such enhanced dimensioning. To construct our approach we start with building a reference failure set which uses a set of weather data records for a given time period against which the network must be protected. Next, a mathematical model formulation of the robust network dimensioning problem uses the above failure set. Yet, such obtained reference set will most likely contain an excessive number of states and at the same time will not contain all the states that will appear in the reality. Hence, we propose to approximate the reference failure set with a special kind of virtual failure set called K-set parameterized by an integer value K, where K is less than or equal to the number of all links in the network. For a given K, the K-set contains all states corresponding to all combinations of K, or less, simultaneously affected links. Sometimes, there are situations where the weather is extremely bad and what we propose is to build a hybrid network model composed of FSO and fiber links. The second part of this thesis is devoted to the improvement of the so-called uncertainty sets (or uncertainty polytopes). In the first part we have introduced the idea of link Ksets. Now we extend this by considering simultaneous degradations of K nodes (meaning degradation of all adjacent links). Finally, inspired by the hitting set problem a new idea was to find a large number of subsets of two or three affected links and to use all possible combinations (composed of 2 or at most 3 of this subsets) to build a new virtual failure set that covers as much as possible the reference failure set that we got from the study of real weather data records. Next, this new failure set will serve as input for our cut-generation xxi algorithm so that we can dimension the network at a minimum cost and for a satisfactory demand realization. A substantial part of the work is devoted to present numerical study for different network instances that illustrates the effectiveness of the proposed approach. A dedicated space is given to the construction of a realistic network instance called Paris Metropolitan Area Network (PMAN)

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Magot, David. "METHODES ET OUTILS LOGICIELS D'AIDE AU DIMENSIONNEMENT. APPLICATION AUX COMPOSANTS MAGNETIQUES ET AUX FILTRES PASSIFS." Phd thesis, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00389262.

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Les logiciels d'optimisation constituent une aide au dimensionnement des dispositifs, susceptible d'améliorer la productivité des concepteurs dans l'industrie. Ces logiciels présentent néanmoins certaines limitations, découlant des méthodes d'optimisation utilisées ou liées à la modélisation du dispositif à dimensionner, desquelles il est possible de s'affranchir. Ainsi, l'adjonction à un tel logiciel de méthodes d'optimisation existantes, par ailleurs adaptées au contexte applicatif des composants magnétiques, permet au concepteur de considérer plusieurs objectifs simultanément ou d'intégrer les bases de données de fournisseurs. Une démarche de modélisation basée sur l'emploi de paramètres calculés à partir d'extrema de fonctions autorise quant à elle la prise en compte de manière unifiée des tolérances lors de l'optimisation ainsi que des gabarits, qui caractérisent les filtres électroniques par exemple. Un mode de calcul analytique des inductances de fuite des transformateurs est également proposé, afin d'améliorer la modélisation a priori de ce type de composant aux formats divers.

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