HAL-Ecole des Ponts ParisTech
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A machine learning and deep learning approach to the identification of heat transfer and phase change phenomena in cement mortar walls filled with bio-based PCM
No full textInternational audienceThis study investigates the thermal behavior of two cement mortar walls: one incorporating 15 wt% bio-based Phase Change Material (PCM) and a reference wall without PCM. The thermal performance was first assessed experimentally using a bi-climatic chamber under cyclic temperature variations between 40 ◦C and 15 ◦C, while monitoring temperature profiles at various depths. Two modeling approaches were then employed to describe dynamic thermal behavior: the Piecewise AutoRegressive eXogenous (PWARX) model for identifying discrete thermal states and the Long Short-Term Memory (LSTM) deep learning model for predicting temperature variations. The PWARX model successfully identified distinct phase transition states in the PCM wall: five states at 5 cm and 7.5 cm depth, and four states at 2.5 cm, confirming the presence of latent heat effects. In contrast, the reference wall exhibited only three to four states, highlighting distinct thermal behavior due to the absence of PCM. The LSTM model achieved a high predictive accuracy with an R2 of 0.99, closely matching experimental data. The integration of PCM reduced temperature fluctuations, leading to a 1.2 ◦C lower peak temperatureduring heating and a 1.0–1.2 ◦C higher temperature during cooling at mid-depths.These findings demonstrate the potential of PCM-enhanced mortar walls to improve building energy efficiency by stabilizing indoor temperatures, reducing thermal fluctuations, and minimizing heating and cooling energy consumption. Furthermore, this study highlights that while the PWARX model provides deeper insights into PCM phase transitions, the LSTM model excels in forecasting thermal behavior, offering complementary tools foroptimizing PCM applications in construction
De Kyoto à l’article 6 : retours sur l’histoire mouvementée des mécanismes de coopération
No full textIl s'agit de la traduction de l'article initialement paru dans La Revue de l’Énergie en 2025 dans son numéro n°676 (janvier‐février 2025), sous le titre : « De Kyoto à l’article 6 : retours sur l’histoire mouvementée des mécanismes de coopération », avec l'aimable autorisation de la Revue. This article originally published in La Revue de l'Énergie en 2025, issue no. 676 (January‐February 2025), under the title: ‘De Kyoto à l'article 6: retours sur l'histoire mouvementée des mécanismes de coopération’, with the kind permission of Revue de l'énergieAfter 10 years of arduous and complex negotiations, COP29 ended with the final adoption of the main modalities for intergovernmental cooperation on climate change contained in Article 6. However, the new intergovernmental cooperation mechanisms set out in Articles 6.2, 6.4 and 6.8, which are intended to succeed the Kyoto Protocol instruments, are attracting interest from a number of countries and companies seeking to mobilize them to meet their climate change goals. This article examines the reasons behind these stumbling blocks. It shows how three main issues continue to shape discussions on cooperation mechanisms: i) the place of the market in cooperation mechanisms, ii) their environmental integrity, and iii) their ability to meet the needs of developing countries. It also shows that these impasses have manifested in the continuing deadlock in technical discussions on how to operationalize these mechanisms. It then outlines the main issues related to the operational implementation of Article 6 mechanisms.Après 10 ans de négociations laborieuses et complexes, la COP29 s’est achevée sur l’adoption définitive des principales modalités des mécanismes de coopération inclus dans les articles 6.2, 6.4, 6.8, censés prendre la suite des instruments du protocole de Kyoto. L’article analyse les principaux enjeux (place du marché, intégrité environnementale des projets et impact sur le développement durable) et blocages méthodologiques autour desquels les mécanismes de coopération depuis Kyoto se sont structurés. À la lumière des décisions prises à Bakou, l’article éclaire les spécificités institutionnelles de ces instruments et esquisse un certain nombre de perspectives pour leur mise en oeuvre
Une nouvelle définition pour les treillis m-cambriens
No full textThis work has been accepted as an extended abstract for the FPSAC 2025 conference. A long version of this work will be available later.International audienceThe Cambrian lattices, introduced in (Reading, 2006), generalize the Tamari lattice to any choice of Coxeter element in any finite Coxeter group. They are further generalized to the m-Cambrian lattices (Stump, Thomas, Williams, 2015). However, their definitions do not provide a practical setup to work with combinatorially.In this paper, we provide a new equivalent definition of the m-Cambrian lattices on simple objects called m-noncrossing partitions, using a simple and effective comparison criterion. It is obtained by showing that each interval has a unique maximal chain that is c-increasing, which is computed by a greedy algorithm. Our proof is uniform, involving all Coxeter groups and all choices of Coxeter element at the same time.This work has been accepted as an extended abstract for the FPSAC 2025 conference. A long version of this work will be available later.Les treillis cambriens, introduits dans (Reading, 2006), généralisent le treillis de Tamari à tout choix d'élément de Coxeter dans tout groupe de Coxeter fini. Ils ont été généralisé en les treillis m-cambriens (Stump, Thomas, Williams, 2015), mais ces définitions ne fournissent pas de modèle combinatoire pratique.Dans cet article, nous donnons une nouvelle définition des treillis m-cambriens sur des objets simples appelés m-partitions non croisées, avec un critère de comparaison simple et efficace. Elle est obtenue en montrant que chaque intervalle a une unique chaîne maximale c-croissante, calculée par un algorithme glouton. Notre preuve est uniforme et implique tous les groupes de Coxeter et tous les choix d'élément de Coxeter à la fois.Cet article a été accepté comme résumé étendu pour la conférence FPSAC 2025. Une version longue de ce travail sera disponible ultérieurement
Learning Elastoplasticity with Implicit Layers
No full textInternational audienceWe are interested in learning elastoplasticity directly from stress-strain data. Data-driven learning of plasticity is a notoriously difficult task owing to the non-smooth transition induced by the yield criterion and due to the potentially complex shape of plastic yield surfaces in a multi-dimensional space. To circumvent these issues, we present a simple machine learning architecture based on implicit layers. Such layers formulate the elastoplastic constitutive update as a convex optimization problem with learnable parameters. Parametrized classes of convex sets are proposed to describe generic plastic yield surfaces, including polyhedra, ellipsoids or spectrahedra. Examples, ranging from simple 2D domains to complex 6D shell yield surfaces demonstrate the efficiency of this implicit learning strategy. Excellent generalization is observed thanks to the embedded convex mathematical structure while requiring a low amount of learning parameters. Good performance in the low data regime and in presence of noise is also observed
Phylogenetic Network Diversity Parameterized by Reticulation Number and Beyond.
No full textInternational audienceNetwork Phylogenetic Diversity (Network-PD) is a measure for the diversity of a set of species based on a rooted phylogenetic network (with branch lengths and inheritance probabilities on the reticulation edges) describing the evolution of those species. We consider the Max- Network-PD problem: given such a network, find k species with maximum Network-PD score. We show that this problem is fixed-parameter tractable (FPT) for binary networks, by describing an optimal algorithm running in O(2r log(k)(n + r)) time, with n the total number of species in the network and r its reticulation number. Furthermore, we show that Max-Network-PD is NP-hard for level-1 networks, proving that, unless P=NP, the FPT approach cannot be extended by using the level as parameter instead of the reticulation number
Transient subtraction: A control variate method for computing transport coefficients
No full text26 pages, 4 figuresInternational audienceIn molecular dynamics, transport coefficients measure the sensitivity of the invariant probability measure of the stochastic dynamics at hand with respect to some perturbation. They are typically computed using either the linear response of nonequilibrium dynamics, or the Green--Kubo formula. The estimators for both approaches have large variances, which motivates the study of variance reduction techniques for computing transport coefficients. We present an alternative approach, called the \emph{transient subtraction technique} (inspired by early work by Ciccotti and Jaccucci in 1975), which amounts to simulating a transient dynamics, from which we subtract a sensibly coupled equilibrium trajectory, resulting in an estimator with smaller variance. We present the mathematical formulation of the transient subtraction technique, give error estimates on the bias and variance of the associated estimator, and demonstrate the relevance of the method through numerical illustrations for various systems
A priori and a posteriori error estimates of a -in-time method for the wave equation in second order formulation
No full textWe establish fully-discrete a priori and semi-discrete in time a posteriori error estimates for a discontinuous-continuous Galerkin discretization of the wave equation in second order formulation; the resulting method is a Petrov-Galerkin scheme based on piecewise and piecewise continuous polynomial in time test and trial spaces, respectively. Crucial tools in the a priori analysis for the fully-discrete formulation are the design of suitable projection and interpolation operators extending those used in the parabolic setting, and stability estimates based on a nonstandard choice of the test function; a priori estimates are shown, which are measured in -type norms in time. For the semi-discrete in time formulation, we exhibit reliable a posteriori error estimates for the error measured in the norm with fully explicit constants; to this aim, we design a reconstruction operator into piecewise polynomials over the time grid with optimal approximation properties in terms of the polynomial degree distribution and the time steps. Numerical examples illustrate the theoretical findings
How (not) to elicit social image effects: When disclosure fails to boost charitable effort
No full textIn this paper, we report the results of two experiments that attempt to elicit social image effects. The first experiment (N = 1, 252) provides little evidence that individuals behave in more 'prosocial' ways when their choices are disclosed to other participants. If anything, imposing observability appears to make the participants slightly less prosocial, although this effect is not statistically significant. The second experiment (N = 750) generates similar results and further suggests that our results are not dependent on the omission (or inclusion) of ranking information. We discuss why our experiments fail to generate the results that we had expected and why our results differ from those in the published literature
Projet Sédi-PLAST (2019-2025) - Microplastiques dans les sédiments continentaux et les archives sédimentaires - Rapport final
No full textLe projet ANR Sédi-PLAST (2021-2024) sur les microplastiques dans trois systèmes fluviaux anthropisés et contrastés (Seine, Loire et Rhône) a mis en évidence l’importance du choix de la station d’échantillonnage, de l’environnement de dépôt sédimentaire et de la composition des sédiments, pour comprendre la répartition spatiale des microplastiques piégés dans les sédiments (quantités, taille et nature). Sur la Loire comme sur le Rhône, il a ainsi pu être montré que les annexes fluviatiles semi-actives sont plus contaminées que les berges et les dépôts sableaux du lit mineur. De plus, grâce à l’étude des microplastiques dans des carottes sédimentaires, les trajectoires temporelles des pollutions plastiques ont pu être reconstruites. Sur le Rhône à l’aval de Lyon et sur la Seine en aval de Paris, une diminution des teneurs en microplastiques est caractérisée depuis les années 2000 pour les polymères associés aux sources industrielles et depuis les années 2010 pour les polymères ubiquistes.Les résultats du projet confirment que les sédiments constituent des réservoirs importants de microplastiques. A l’échelle des trois fleuves étudiés, les teneurs varient entre quelques milliers et plusieurs dizaines de milliers de microplastiques par kilogramme de sédiment. Parmi les facteurs explicatifs de cette contamination, la fraction de sédiments fins (< 63 µm) et la teneur en carbone organique semblent être les plus importants pour expliquer les variabilités spatiales observées entre les différentes stations, mais ils ne peuvent expliquer à eux-seuls cette variabilité. La géomorphologie des sites et in fine les environnements de dépôts et la connectivité de ces environnements avec la rivière ont également une influence sur la concentration en microplastiques des sédiments impliquant des conditions favorisant leur accumulation. Sur la Loire, il a ainsi été démontré que les chenaux semi-actifs sont plus contaminés que les berges et les bancs sableux du lit mineur. Un constat similaire est opéré sur le Rhône entre les sédiments prélevés dans le chenal principal et les annexes hydrauliques.Pour établir la chronologie de cette contamination plastique, six carottes ont été échantillonnées au total, en amont et en aval de Paris (Thèse de J.S. Barbier), en amont et en aval de Lyon (Dhivert et al., 2024) et deux archives en Loire aval avant le début de l’estuaire (Thèse de C. Croiset) dans des environnements de dépôts différents (une berge haute et une annexe fluviale). La comparaison spatiale des enregistrements sédimentaires met en évidence une forte augmentation des niveaux de contamination et de la diversité de polymères en aval des agglomérations (Paris et Lyon). Pour ces stations, les sédiments montrent cependant une diminution des teneurs en MP depuis les années 2000 pour les polymères associés aux sources industrielles et depuis les années 2010 pour les polymères ubiquistes. Cette tendance diverge des évaluations globales, qui supposent une pollution incontrôlée et qui suggèrent une augmentation des niveaux de contaminations corrélées à la production exponentielle des matières plastiques dans le monde. Elle suggère que les politiques européennes en matière d'eaux usées et la réglementation sur les rejets industriels ont exercé une influence positive sur la qualité de l'eau en ce qui concernent les microplastiques.Les résultats de ce projet ont mis en évidence des stocks importants de microplastiques dans les sédiments et, plus particulièrement, dans les chenaux secondaires. Ces stocks peuvent, dans certaines conditions hydrologiques et/ou d’opération de gestion, être remobilisés et ils peuvent ainsi venir altérer davantage la qualité des milieux aquatiques. Les conditions de cette remobilisation peuvent constituer une perspective à ce travail. Il soulève également des enjeux pour la gestion des sédiments fluviaux et la conservation/restauration des milieux aquatiques
Unfitted hybrid high-order methods stabilized by polynomial extension for elliptic interface problems
No full textIn this work, we study the design and analysis of a novel hybrid high-order (HHO) method on unfitted meshes. HHO methods rely on a pair of unknowns, combining polynomials attached to the mesh faces and the mesh cells. In the unfitted framework, the interface can cut through the mesh cells in a very general fashion, and the polynomial unknowns are doubled in the cut cells and the cut faces. In order to avoid the ill-conditioning issues caused by the presence of small cut cells, the novel approach introduced herein is to use polynomial extensions in the definition of the gradient reconstruction operator. Stability and consistency results are established, leading to optimally decaying error estimates. The theory is illustrated by numerical experiments