HAL-Ecole des Ponts ParisTech
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Discussion et réflexion autour des déchets diffus abandonnés
No full textInternational audienceEn octobre 2024, s’est tenue une première journée d’étude entre le GDR Plastiques, Environnement, Santé (PES) et le réseau thématique Déchets, Valeurs, Sociétés (DVS). Ce type de rencontre est crucial pour recontextualiser la pollution plastique au cœur nos socio-systèmes. Les nombreux échanges qui en découlent sont essentiels 1) pour comprendre les leviers et les barrières auxquels les scientifiques et la société sont confrontés pour lutter contre la pollution plastique, et 2) pour appréhender toutes les contraintes organisationnelles, réglementaires ou économiques de nos socio-systèmes.A l’image de cette journée, au cours de laquelle de nombreux éléments de réflexion ont été formulés entre champs disciplinaires, cette présentation qui prendra la forme d’une discussion à plusieurs voix, vise à mettre en lumière les interactions possibles et souhaitables entre scientifiques des sciences de l’environnement et les chercheurs en sciences humaines et sociale. Cette discussion s’appuiera pour partie sur les résultats obtenus sur les déchets diffus abandonnés en milieu urbain et dans les hydrosystèmes et sur des réflexions partagées lors de cette journée. Que disent ces résultats de nos modes de vie ? Est-il possible de les enrichir à partir des savoirs des sciences sociales et humaines, en particulier ceux que documentent la géographie et la sociologie de la production et du traitement des déchets et du nettoyage des espaces urbains ? Comment les connaissances précises sur les transferts de déchets diffus permettent de questionner l’imputation de la responsabilité de la pollution plastique aux seuls gestes d’individus généralement perçus comme immatures, sales ou inconscients, autrement dit comme individus qu’il conviendrait d’éduquer
Convergence in operator norm of a stabilized continuous finite element stabilized approximation of Maxwell's equations in first-order form
No full textMaxwell's equations in first-order form with smooth permeability and smooth permittivity are approximated using continuous finite elements. The method is stabilized using the continuous interior penalty technique. Using an existence result of approximation operators commuting with the curl operator established in Boffi et al. [5] on certain types of meshes, it is proved herein that the approximation converges in operator norm and is therefore spectrally correct. The result is numerically illustrated
Comparative Hygrothermal Performance of a Mortar Wall with Micronized Miscanthus Fibers versus a Reference Wall: Experimental and Numerical Analysis
No full textInternational audienceMiscanthus fibres are regarded as a sustainable, eco-friendly material with high hygroscopicity and low thermal conductivity. Although promising at the material scale, further wall-scale evaluations are needed. This study investigates the hygrothermal performance of a biobased mortar wall containing micronized miscanthus fibers, compared to a conventional mortar wall. An experimental bi-climatic device was used to simulate distinct outdoor and indoor environments by exposing each side of both walls to different hygrothermal conditions. Temperature and relative humidity (RH) data were collected using a network of sensors, enabling a thorough analysis of the walls' hygrothermal response at various depths under both dynamic and steadystate regimes. Additionally, a numerical model based on the Künzel approach was employed to predict and compare temperature and humidity behavior within the biobased wall. Results showed good agreement between experimental data and numerical predictions, with a maximum temperature deviation of 4 • C at 5 cm depth. However, RH predictions revealed discrepancies, notably a 5 % deviation at 7.5 cm depth. Statistical validation indicated model accuracy. Furthermore, tests involving cyclic moisture changes under isothermal conditions demonstrated that the miscanthus wall acts as an effective hygric regulator, maintaining stable indoor condition as outdoor relative humidity increases. Higher prediction errors observed at boundary depths (0 and 10 cm) were attributed to external airflow during experiments. Overall, the numerical model reliably predicted temperature variations, and RH estimations were acceptable considering material heterogeneity. These findings confirm the potential of miscanthus fiber-reinforced materials for improving hygrothermal performance in building construction
Segmentation et modélisation prédictive basées sur l'apprentissage automatique pour une gestion et une rénovation efficaces des parcs de bâtiments
No full textThe management and renovation of building stocks is a critical challenge faced by urban planners and policymakers worldwide. The efficient use of existing building stocks is essential for sustainable development and the reduction of environmental impacts. This thesis presents a novel approach to the modelling and segmentation of building stocks for better management and renovation. The proposed approach uses machine learning techniques, including clustering algorithms and dimensionality reduction, to segment buildings into homogeneous groups based on their physical and functional characteristics. The segmentation results can then be used to inform decision-making regarding the prioritisation of renovation efforts and the allocation of resources. In addition, the thesis proposes a predictive modelling approach to estimate the energy performance, cost, and benefits of energy renovation for buildings based on their segmentation and a set of relevant features. The proposed approach was evaluated on a large dataset of building stocks, demonstrating promising results in terms of accuracy and efficiency. The thesis concludes by discussing the potential applications of the proposed approach in urban planning and policy-making, highlighting its potential to support sustainable development and the efficient use of existing building stocks.La gestion et la rénovation du parc de bâtiments représentent un défi majeur pour les urbanistes et les décideurs politiques à travers le monde. L’utilisation efficace du parc de bâtiments existant est essentielle pour promouvoir le développement durable et réduire les impacts environnementaux. Cette thèse présente une nouvelle approche de modélisation et de segmentation des parcs de bâtiments dans le but d’améliorer leur gestion et leur rénovation. L’approche proposée utilise des techniques d’apprentissage automatique, notamment des algorithmes de clustering (ou partitionnement des données) et de réduction de la dimensionnalité, afin de segmenter les bâtiments en groupes homogènes en fonction de leurs caractéristiques physiques et fonctionnelles. Les résultats de cette segmentation peuvent ensuite être utilisés pour éclairer les décisions concernant la priorisation des efforts de rénovation et l’allocation des ressources. De plus, la thèse présente une approche de modélisation prédictive visant à estimer la performance énergétique, ainsi que les coûts et les avantages de la rénovation énergétique des bâtiments, en se basant sur leur segmentation et un ensemble de caractéristiques pertinentes. L’évaluation de cette approche sur un large ensemble de données de bâtiments a démontré des résultats prometteurs en termes de précision et d’efficacité. En conclusion, cette thèse discute des applications potentielles de l’approche proposée dans le domaine de la planification urbaine et de l’élaboration de politiques, mettant en avant son potentiel pour soutenir le développement durable et l’utilisation efficace du parc de bâtiments existant
Quelques remarques sur la nucléation et les longueurs d’initiation des fissures dans les matériaux fragiles à la lumière du critère énergétique de Dominique Leguillon
No full textInternational audienceCrack nucleation has been the subject of important contributions in the two last decades. Starting from the energy criterion of Leguillon ( Eur. J. Mech.—A/Solids 21 (2002)), the present paper examines some consequences that follow directly from the perfectly brittle model. This enables to discuss whether a quasi-static modelling of nucleation is possible. Rigorous bounds for the loading level that triggers nucleation as well as for the set of observable crack lengths under dynamic conditions are established
Authentic Key Agreement Scheme for Blockchain-based Smart Grid Applications
No full textInternational audienceSmart meters have become the essential elements of smart city applications, where smart grid (SG) environments could be enabled with the real-time monitoring and collection of power usage data through trusted wireless networks. Key agreement schemes are fundamental to ensuring secure and trustworthy power usage assessment in SG systems, while also protecting data integrity and optimizing computational costs. This paper proposes an Authentic Key Agreement (AKA) scheme based on Blockchain designed to enhance the security, integrity, and efficiency of SG systems. The proposed scheme utilizes the Advanced Encryption Standard (AES) cryptographic algorithm integrated with Blockchain technology, achieving better security and computational efficiency compared to existing state-of-the-art schemes. Simulation results obtained using the NS3 simulator demonstrate a significant reduction in network delay. Specifically, when the number of nodes in a network cluster is doubled, the proposed framework achieves a 25% reduction in delay. Thus, this proposed framework offers increased efficiency, improved security, lower costs, and better transparency of power usage in SGs
Efficient and robust search of microbial genomes via phylogenetic compression
No full textInternational audienceComprehensive collections approaching millions of sequenced genomes have become central information sources in the life sciences. However, the rapid growth of these collections has made it effectively impossible to search these data using tools such as the Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) and its successors. Here, we present a technique called phylogenetic compression, which uses evolutionary history to guide compression and efficiently search large collections of microbial genomes using existing algorithms and data structures. We show that, when applied to modern diverse collections approaching millions of genomes, lossless phylogenetic compression improves the compression ratios of assemblies, de Bruijn graphs and k-mer indexes by one to two orders of magnitude. Additionally, we develop a pipeline for a BLAST-like search over these phylogeny-compressed reference data, and demonstrate it can align genes, plasmids or entire sequencing experiments against all sequenced bacteria until 2019 on ordinary desktop computers within a few hours. Phylogenetic compression has broad applications in computational biology and may provide a fundamental design principle for future genomics infrastructure
Peuplement du parc social et inégalités socio-spatiales. Une approche statistique dans six agglomérations françaises
No full textInternational audienceLe peuplement du parc locatif social a fait l’objet de nombreux travaux fondés sur des enquêtes qualitatives qui mettent en évidence les processus de catégorisation, de tri et de sélection des ménages, susceptibles de produire des discriminations et des inégalités de traitement dans l’accès au logement social. Les approches quantitatives étant plus rares, les recherches existantes peinent à saisir les relations entre le peuplement du parc social, sa structure et les caractéristiques de la demande et des attributions. Cet article propose une approche statistique originale permettant de caractériser le peuplement du parc social et de le mettre en rapport avec, d’une part, la structure du parc et, d’autre part, les caractéristiques des demandeurs et des attributaires. Testée sur six intercommunalités françaises, cette méthodologie permet d’abord de montrer que la structure du parc locatif social ne rend pas entièrement compte du peuplement du parc social. Elle révèle ensuite que certains profils de demandeurs sont globalement sous-représentés dans les attributions au regard de leur poids dans la demande. Enfin, elle montre, à l’échelle intercommunale, que les attributions récentes continuent de loger les ménages à bas revenus dans les quartiers prioritaires de la politique de la ville, sans que cela ne s’explique toujours par les niveaux de loyer observés
Défis soulevés par la mise en œuvre de modèles cartographiques topographiques, anamorphiques et ratatinés comme supports aux tâches de sélection d'itinéraires chez l'humain
No full textInternational audienceIn order to compare their readability for a route selection task to be performed by human participants, a visual material made of three different map models was created. This paper presents the constraints and choices to be made for the generation of a graphical material that can meet this aim. The same geographical theoretical space was considered. It was composed of six nodes representing significant places of the geographical area and two types of networks connecting them: a fast transport network at 100 kph, and a slower one at 50 kph. We produced a conventional topographic map, an anamorphic, plastic space cartography, and we generated a shrivelled, three-dimensional, geographical time-space representation. In particular, we examined the case of space inversion, i.e. situations where the duration optimised trip contains a section completed in the opposite direction to the destination. Expert analysis by the authors suggests that in this case, the shrivelled map outperforms the topographic or anamorphic map for the routing task.Afin de comparer leur lisibilité dans le cadre d'une tâche de sélection d'itinéraires à réaliser par des participants humains, un matériel visuel composé de trois modèles de cartes différents a été créé. Cet article présente les contraintes et les choix à effectuer dans le cadre de la génération d'un matériel graphique qui puisse répondre à cet objectif. Le même espace géographique théorique a été considéré. Il était composé de six nœuds représentant des lieux significatifs de la zone géographique et de deux types de réseaux les reliant : un réseau de transport rapide à 100 km/h et un réseau plus lent à 50 km/h. Nous avons produit une carte topographique conventionnelle, une cartographie spatiale plastique anamorphique et nous avons généré une représentation géographique spatio-temporelle tridimensionnelle ratatinée. En particulier, nous avons examiné le cas de l'inversion de l'espace, c'est-à-dire les situations où le trajet optimisé en termes de durée contient un tronçon parcouru dans la direction opposée à la destination. L'analyse d'experts effectuée par les auteurs suggère que dans ce cas, la carte ratatinée est plus performante que la carte topographique ou anamorphique pour la tâche de routage
Desargues et le trait à preuves
No full textSummary. The ‘trait à preuves’ is a 17th century expression that refers to drawings rigorously justified by mathematics. This work is a reflection on the principle of purity of methods from a historical, mathematical and epistemological point of view. Our starting point is the problematic that arose in the 17th century on the occasion of a dispute between stonemasons and geometers who were theorists of stereotomy. Girard Desargues was involved in this controversy, and we can assume that Desargues' theorem was a key element in his argument. It clearly raises the question of the purity of methods. We will illustrate this with examples. And this leads us to David Hilbert's fundamental work on the subject.Le "trait à preuves" est une expression du 17ème siècle qui désigne les tracés rigoureusement justifiés par les mathématiques. Ce travail est une réflexion sur le principe de pureté des méthodes d'un point de vue historique, mathématique et épistémologique. Nous partons de la problématique qui s'est exprimée au 17ème siècle par une querelle entre les praticiens de la taille de pierre et les géomètres théoriciens de la stéréotomie. Girard Desargues fut impliqué dans cette controverse et on peut penser que le théorème de Desargues constitue pour son auteur un élément clé de son argumentation. Or il pose clairement la question de la pureté des méthodes. Ce que nous illustrons par des exemples. Et cela nous conduit aux travaux fondamentaux de David Hilbert sur le sujet