HAL-Ecole des Ponts ParisTech
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Generative AI models capture realistic sea-ice evolution from days to decades
No full textSea ice plays an important role in stabilising the Earth system. Yet, representing its dynamics remains a major challenge for models, as the underlying processes are scale-invariant and highly anisotropic. This poses a dilemma: physics-based models that faithfully reproduce the observed dynamics are computationally costly, while efficient AI models sacrifice realism. Here, to resolve this dilemma, we introduce GenSIM, the first generative AI model to predict the evolution of the full Arctic sea-ice state at 12-hour increments. Trained for sub-daily forecasting on 20 years of sea-ice-ocean simulation data, GenSIM makes realistic predictions for 30 years, while reproducing the dynamical properties of sea ice with its leads and ridges and capturing long-term trends in the sea-ice volume. Notably, although solely driven by atmospheric reanalysis, GenSIM implicitly learns hidden signatures of multi-year ice-ocean interaction. Therefore, generative AI can extrapolate from sub-daily forecasts to decadal simulations, while retaining physical consistency
Entre conformité et innovation : analyse socio-juridique des régulateurs des données de santé en France dans le cadre européen
No full textThis article examines how health data governance in France is evolving under the combined influence of European regulations (GDPR, EHDS, AI Act, NIS 2, CRA) and the digital transformation of healthcare. Based on 28 semi-structured interviews with professionals from four categories, producers, disseminators, users, and decisionmakers, it analyzes how actors interpret and implement regulatory obligations, negotiate tensions between innovation and protection, and construct trust in datadriven health systems. A mixed socio-legal approach combines qualitative discourse analysis with quantitative indicators to map rationalities and frictions along the data access chain. Results reveal a strong consensus on the inclusion of social determinants within the definition of health data (91.7%), broad confidence in artificial intelligence when embedded in secure and traceable environments (66.7%), and major silences concerning cybersecurity (79.2% without explicit position). The study identifies a structural gap between law on the books and law in practice: producers and researchers view regulation as a constraint or procedural burden, while decision-makers regard it as a legitimacy tool ensuring accountability. These differentiated rationalitiespragmatic, procedural, scientific, and normative -shape the daily life of compliance and the possibilities of innovation. The paper argues that European instruments collectively aim to reconcile openness and trust through "useful but safeguarded" data sharing, while emerging technologies (synthetic data, generative models) challenge existing notions of privacy and representativeness. It concludes by outlining pathways toward an integrated, learning governance of health data that combines legal clarity, cybersecurity transparency, distributed responsibility for AI, and participatory oversight linking technical innovation with democratic health justice.Cet article examine comment la gouvernance des données de santé en France évolue sous l'influence combinée des réglementations européennes (RGPD, EHDS, AI Act, NIS 2, CRA) et de la transformation numérique des soins de santé. Sur la base de 28 entretiens semi-structurés avec des professionnels de quatre catégories (producteurs, diffuseurs, utilisateurs et décideurs), il analyse comment les acteurs interprètent et mettent en œuvre les obligations réglementaires, négocient les tensions entre innovation et protection, et instaurent la confiance dans les systèmes de santé basés sur les données. Une approche socio-juridique mixte combine une analyse qualitative du discours et des indicateurs quantitatifs afin de cartographier les rationalités et les frictions tout au long de la chaîne d'accès aux données. Les résultats révèlent un fort consensus sur l'inclusion des déterminants sociaux dans la définition des données de santé (91,7 %), une large confiance dans l'intelligence artificielle lorsqu'elle est intégrée dans des environnements sécurisés et traçables (66,7 %), et un silence important concernant la cybersécurité (79,2 % sans position explicite). L'étude identifie un écart structurel entre le droit théorique et le droit pratique : les producteurs et les chercheurs considèrent la réglementation comme une contrainte ou une charge procédurale, tandis que les décideurs la considèrent comme un outil de légitimité garantissant la responsabilité. Ces rationalités différenciées - pragmatiques, procédurales, scientifiques et normatives - façonnent le quotidien de la conformité et les possibilités d'innovation. L'article soutient que les instruments européens visent collectivement à concilier ouverture et confiance grâce à un partage des données « utile mais sécurisé », tandis que les technologies émergentes (données synthétiques, modèles génératifs) remettent en question les notions existantes de confidentialité et de représentativité. Il conclut en esquissant les voies vers une gouvernance intégrée et évolutive des données de santé, alliant clarté juridique, transparence en matière de cybersécurité, responsabilité partagée pour l'IA et surveillance participative, reliant ainsi l'innovation technique à la justice démocratique en matière de santé
Evolutionary Retrofitting
No full textInternational audienceAfterLearnER (After Learning Evolutionary Retrofitting) consists in applying evolutionary optimization to refine fully trained machine learning models by optimizing a set of carefully chosen parameters or hyperpa- rameters of the model, with respect to some actual, exact, and hence possibly non-differentiable error signal, performed on a subset of the standard validation set. The efficiency of AfterLearnER is demonstrated by tackling non-differentiable signals such as threshold-based criteria in depth sensing, the word error rate in speech re-synthesis, the number of kills per life at Doom, computational accuracy or BLEU in code translation, image quality in 3D generative adversarial networks (GANs), and user feedback in image generation via Latent Diffusion Models (LDM). This retrofitting can be done after training, or dynamically at inference time by taking into account the user feedback. The advantages of AfterLearnER are its versatility, the possibility to use non-differentiable feedback, including human evaluations (i.e., no gradient is needed), the limited overfitting supported by a theoretical study, and its anytime behavior. Last but not least, AfterLearnER requires only a small amount of feedback, i.e., a few dozen to a few hundred scalars, compared to the tens of thousands needed in most related published works
Etude expérimentale concernant l'adhérence entre armatures en PRFV à matrice thermoplastique et béton
No full textInternational audienceLes armatures en Polymère Renforcé de Fibres (PRF) à matrice thermoplastique sont actuellement en cours de développement. Celles-ci présentent d’excellentes propriétés mécaniques et ne sont pas sujettes à la corrosion, tout comme les armatures PRF à matrice thermodurcissables. Elles présentent l’avantage de pouvoir être courbées sur site à chaud. Cependant, plusieurs de leurs caractéristiques restent encore en cours d’investigation, notamment leur adhérence avec le béton et leur durabilité en conditions de service. Dans cette étude, un programme expérimental est mené pour évaluer le comportement de l’interface entre les armatures PRF à fibre de verre et matrice thermoplastique (PRFV-TP) et le béton. Une série d’essais d’arrachement ou pull-out a été réalisée sur des corps d’épreuve en béton renforcés par des armatures PRFV à matrice TP Elium (résine développée par Arkema). L’influence de plusieurs paramètres sur les la relation force-déplacement et sur la résistance moyenne à l’arrachement a été étudiée, notamment le rôle du diamètre et de la géométrie de surface des armatures. Ces résultats ont été comparés à des investigations similaires réalisées sur des corps d’épreuve armés par des PRFV à matrice thermodurcissable (PRFV-TD) et par des aciers conventionnels. Certaines éprouvettes ont été équipées de câbles à fibre optique permettant de mesurer en temps réel les profils de déformation le long de l’interface pendant les essais d’arrachement
ISRM Suggested Method for Achieving Full Water Saturation of Rock
No full textInternational audienceThe purpose of this suggested method (SM) is to present a set of unified recommendations for water (single-phase, wetting pore fluid) saturation of rock in laboratory experiments associated with a constant bulk modulus of fluid K_f. Fullwater saturation is usually not the end in itself; it is often a prerequisite for hydromechanical testing of rock. However, measuring material parameters, e.g., poroelastic properties described in the SM for uniaxial-strain compressibility testing for reservoir geomechanics (Dudley et al. 2016), is outside the scope of this SM. Apparatus, procedures, and calculations are described, with an emphasis on how they are adapted to the permeability of the rock sample. Water–rock chemical interactions, as well as rate dependence (e.g., creep), are assumed to be negligible at the time scale of the laboratory experiment, meaning that this SM applies to rock with insignificant water sensitivit
Correlation tests and sample spectral coherence matrix in the high-dimensional regime
No full textInternational audienceIt is established that the linear spectral statistics (LSS) of the smoothed periodogram estimate of the spectral coherence matrix of a complex Gaussian high-dimensional times series (yn) n∈Z with independent components satisfy at each frequency a central limit theorem in the asymptotic regime where the sample size N , the dimension M of the observation, and the smoothing span B both converge towards +∞ in such a way that M = O(N α ) for α < 1 and M B → c, c ∈ (0, 1). It is deduced that two recentered and renormalized versions of the LSS, one based on an average in the frequency domain and the other one based on a sum of squares also in the frequency domain, and both evaluated over a well-chosen frequency grid, also verify a central limit theorem. These two statistics are proposed to test with controlled asymptotic level the hypothesis that the components of y are independent. Numerical simulations assess the performance of the two tests
Assemblage non-séquentiel : principes géométriques et application constructive
No full textIn response to dwindling resources and the urgent need to lower the environmental impact of the construction sector, it has become essential to rethink how buildings are conceived, assembled, and dismantled. Timber construction gives a promising alternative to reduce the reliance on concrete and steel, two materials with high greenhouse gas emissions associated with their production. Among timber construction techniques, friction-based assemblies, such as mortise and tenon joints, have been used and studied for centuries in Asia and Europe. Due to their reversibility, these joints have significant potential, allowing defective parts to be replaced and structures to be repaired rather than demolished. The longevity of historical wooden structures, such as the 7th-century Hōryū-ji Temple in Japan, exemplifies the effectiveness of these principles.However, the construction sector’s industrialisation in the 19th and 20th centuries, combined with evolving labour regulations, led to the abandonment of traditional timber craftsmanship in favor of standardised metal connectors. While these systems are efficient and economical, they limit the reversibility and adaptability of structures. In today’s context, where buildings must increasingly adapt to changing uses and minimise obsolescence, designing reversible, dismountable, and reusable structures represents a promising strategy to reduce both material consumption and environmental impact.The recent development of computational design and robotic manufacturing tools offers new opportunities to move beyond mass production toward the customised fabrication of optimised components. This thesis proposes a method to reinterpret traditional timber joints using contemporary computational tools, focusing on non-sequential assemblies. These assemblies are characterised by the simultaneous movement of multiple parts, locking solely through their assembly kinematics and allowing controlled (dis)mantling of structures based on predefined motions. Historically, the requirement for precise manufacturing and kinematic movements during (dis)assembly limited their practical use. However, advances in digital design and robotic fabrication now make it possible to model, generate, and control these complex motions with greater precision and reliability.After formalising definitions and proposing a generative method for non-sequential nodes, this research investigates non-sequential at the scale of the overall structure, addressing the challenge of assembly planning for larger constructions. The proposed methods are validated by fabricating three physical prototypes, ranging from furniture-scale to full-scale demonstrator. These experiments explore different design, fabrication, and assembly scenarios to demonstrate the practical relevance, the constructibility and potential of non-sequential assemblies for reversible and resource-efficient timber construction.Face à l’épuisement des ressources et au besoin de réduire l'empreinte carbone du secteur de la construction, il devient essentiel de repenser les modes de conception, d’assemblage et de déconstruction des bâtiments. La construction en bois constitue une alternative prometteuse pour limiter l’utilisation de béton et d’acier, deux matériaux dont la production est fortement émettrice de gaz à effet de serre. Parmi les techniques constructives en bois, on peut remarquer que les assemblages par friction, comme les assemblages tenon-mortaise, sont utilisés et étudiés depuis des siècles en Asie et en Europe. En raison de leur caractère réversible, ces assemblages ont un potentiel important, permettant de remplacer des éléments défectueux ainsi que de réparer les structures plutôt que de les démolir. La longévité de structures historiques en bois, comme le temple Hōryū-ji construit au VIIème siècle au Japon, illustre l’efficacité de ces principes. Cependant, l’industrialisation du secteur de la construction aux XIXème et XXème siècles, additionné à l’évolution des réglementations du travail, ont conduit à l’abandon des savoir-faire traditionnels de la charpenterie au profit de connecteurs métalliques standardisés. Si ces systèmes sont efficaces et économiques, ils limitent néanmoins la réversibilité et l’adaptabilité des structures. Dans le contexte actuel, où les bâtiments doivent s’adapter davantage à l’évolution des usages et réduire leur obsolescence, concevoir des structures réversibles, démontables et réutilisables présente une solution prometteuse pour diminuer la consommation de matériaux et l’impact environnemental. Le développement récent d’outils de conception numérique et de fabrication robotisée ouvre de nouvelles perspectives. Ils permettent de dépasser un modèle de production de masse au profit d’une fabrication sur mesure d’éléments optimisés. Cette thèse propose une méthode de réinterprétation des assemblages traditionnels en bois à l’aide d’outils numériques contemporains, grâce aux assemblages non-séquentiels. Ces assemblages se caractérisent par le mouvement simultané des pièces composant l’assemblage, s’emboîtant et se verrouillant uniquement par leur cinématique et permettant le (dé)montage contrôlé de la structure selon des mouvement prédéfinis. Historiquement, la précision de fabrication et de cinématique d’assemblage nécessaire au non-séquentiel ont limité sa mise en œuvre pratique. Toutefois, les avancées en conception numérique et en fabrication robotisée permettent aujourd’hui de modéliser, générer et contrôler des mouvements complexes avec une précision et une fiabilité accrues. Après avoir formalisé les définitions et proposé une méthode générative du non-séquentiel à l’échelle du nœud d’assemblage, cette recherche s’intéresse à l’échelle de la structure en abordant la planification d’assemblage pour des constructions de plus grande envergure. Les méthodes proposées sont validées par la fabrication de trois prototypes physiques, allant de l’échelle du mobilier à celle d’un démonstrateur de grande échelle. Ces expérimentations explorent différents scénarios de conception, de fabrication et d’assemblage afin de démontrer la pertinence pratique, la constructibilité et le potentiel des assemblages non-séquentiels pour la construction de structures en bois réversible et économe en ressources
Spin glass analysis of the invariant distribution of lotka-volterra SDE with a large random interaction matrix
No full textThe generalized Lotka-Volterra stochastic differential equation with a symmetric food interaction matrix is frequently used to model the dynamics of the abundances of the species living within an ecosystem when these interactions are mutualistic or competitive. In the relevant cases of interest, the Markov process described by this equation has an unique invariant distribution which has a Hamiltonian structure. Following an important trend in theoretical ecology, the interaction matrix is considered in this paper as a large random matrix. In this situation, the (conditional) invariant distribution takes the form of a random Gibbs measure that can be studied rigorously with the help of spin glass techniques issued from the field of physics of disordered systems. Considering that the interaction matrix is an additively deformed GOE matrix, which is a well-known model for this matrix in theoretical ecology, the free energy of the model is derived in the limit of the large number n of species, making rigorous some recent results from the literature. The free energy analysis made in this paper could be adapted to other situations where the Gibbs measure is non compactly supported
Local L2-bounded commuting projections using discrete local problems on Alfeld splits
No full textWe construct projections onto the classical finite element spaces based on Lagrange, Nédélec, Raviart-Thomas, and discontinuous elements on shape-regular simplicial meshes. Our projections are defined locally, are bounded in the L2-norm, and commute with the corresponding differential operators. Such projections are a fundamental tool in finite element stability and error analysis. Moreover, to the best of our knowledge, the present construction is the first in the literature where local L2-stability is fully established. The cornerstone of our construction are local weight functions which are piecewise polynomials built using the Alfeld split of local patches from the original simplicial mesh. This way, the L2-stability of the projections is established by invoking discrete Poincaré inequalities on these local stars, for which we provide here an original, constructive proof. Another important novelty is that we extend the construction of the projections so as to preserve homogeneous boundary conditions on a subset of the domain boundary. Altogether, the material is presented using the language of vector calculus, and links to the formalism of finite element exterior calculus are provided
Avis relatif à la détermination de la VMAX dans les EDCH pour le métabolite de pesticide 1,2,4-triazole et les substances actives chlordécone et glyphosate
No full textAnses. (2025). Avis de l’Anses relatif à la détermination de valeurs sanitaires maximales (VMAX), pour le métabolite de pesticide 1,2,4-triazole et les substances actives chlordécone et glyphosate, dans les eaux destinées à la consommation humaine (EDCH). (saisine 2023-SA0041-c). Maisons-Alfort : Anses, 21 p.CONTEXTE ET OBJET DE LA SAISINEPour garantir la qualité des EDCH, la Directive (UE) 2020/2184 [1], transposée en droit français, fixe des valeurs paramétriques pour les concentrations en pesticides et leurs métabolites pertinents (0,1 µg.L-1 par substance individuelle [2] et 0,5 µg.L-1 pour la somme des pesticides et de leurs métabolites pertinents), sans définir les critères ou les modalités d’évaluation de cette pertinence. L’arrêté du 11 janvier 2007 modifié [3] reprend ces valeurs en tant que limites de qualité (LQ) dans les EDCH pour les pesticides et leurs métabolites pertinents.À la demande de la Direction générale de la santé (DGS), l’Anses a proposé en janvier 2019 (Anses, 2019a) une méthodologie permettant l’évaluation de la pertinence des métabolites de pesticides dans les EDCH au vu des connaissances scientifiques disponibles. Elle est destinée à être mise en œuvre dans le cadre d’une expertise collective de l’Anses, en s’appuyant sur les données disponibles (principalement issues des dossiers de demande d’approbation des substances actives et de la littérature scientifique à disposition). Sur la base du résultat d’une telle évaluation, et de tout autre élément qu’elle considérerait approprié, la DGS désigne les métabolites pertinents et fixe les modalités de leur surveillance. En l’absence d’évaluation, un métabolite est considéré comme pertinent par défaut.En situation de dépassement d’une LQ, la réglementation française prévoit un dispositif dérogatoire et gradué de gestion du risque. La LQ de 0,1 µg.L-1 pour les pesticides et les métabolites pertinents ne reposant pas sur des fondements toxicologiques, le dispositif de gestion des risques liés à des dépassements de cette LQ s’appuie notamment depuis 2007 sur l’élaboration de valeurs sanitaires maximales (VMAX) proposées par l’Anses pour des SA de pesticides et des métabolites pertinents. La référence à ces VMAX a vocation à être utilisée pour une période limitée dans le temps d’une durée maximale de six ans pendant laquelle des actions de remédiation (amélioration de la qualité de l’eau de la ressource, mise en place de traitements pour l’EDCH, interconnexions, etc.) doivent être mises en œuvre.La méthode de détermination des VMAX de pesticides a été actualisée dans l’avis du 17 décembre 2019 (Anses, 2019b). La liste des VMAX de pesticides dans l’EDCH établies pour les SA ou les métabolites pertinents de pesticides est disponible sur le site de l’Agence [4].Dans la perspective de gestion sanitaire de situations de non-conformité (dépassement des LQ) vis-à-vis de pesticides et de métabolites de pesticides dans les EDCH relevées dans le cadre du contrôle sanitaire ou de la campagne nationale exploratoire menée par le Laboratoire d’hydrologie de Nancy (LHN) entre 2020 et 2022 (Anses, 2023), la DGS a saisi l’Anses le 15 février 2023 pour déterminer les VMAX pour 13 pesticides et métabolites de pesticides et, pour certains des métabolites, évaluer le classement de la pertinence au préalable. Ainsi, plusieurs livrables échelonnés dans le temps sont prévus en réponse à cette saisine. Les VMAX déjà déterminées dans le cadre de cette saisine ont fait l’objet d’un avis du 25 juillet 2024 (Anses, 2024).Le présent avis concerne la détermination de VMAX pour les substances actives chlordécone et glyphosate ainsi que pour le métabolite 1,2,4-triazole. [1] Directive (UE) 2020/2184 du Parlement européen et du Conseil du 16 décembre 2020 relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine[2] À l’exception de l’aldrine, dieldrine, heptachlore et heptachlore époxyde pour lesquels la valeur est de 0,03 µg.L-1[3] Arrêté du 11 janvier 2007 relatif aux limites et références de qualité des eaux brutes et des eaux destinées à la consommation humaine mentionnées aux articles R. 1321-2, R. 1321-3, R. 1321-7 et R. 1321-38 du code de la santé publique[4] Consulter la page Internet consacrée aux travaux de l’Anses sur les pesticides dans les EDCH et en particulier le tableau recensant les VMAX établies par l’Anses : https://www.anses.fr/fr/content/detecter-et-surveiller-les-pesticides-dans-leau-du-robine