HAL-MINES ParisTech
Not a member yet
27348 research outputs found
Sort by
Raisonnement multimodal pour la reconstruction géométrique et acoustique de scènes
No full textReconstructing physical environments from sparse information is a key challenge in computer vision and acoustics, with applications ranging from robotics to virtual reality. Vision-based methods have made significant progress in recovering depth, geometry, and appearance, but still face difficulties with scale ambiguity, transparent, textureless or reflective surfaces, and occlusions. Acoustics offers complementary cues : sound reflections reveal geometry, while frequency-dependent absorption encodes material properties. Unlike vision, these cues are not restricted by field of view or visibility, making them valuable for addressing common shortcomings of vision-based methods. On the other side, modeling room acoustics remains complex. This has been traditionally tackled using geometric and wave-based methods, but data-driven neural approaches have recently emerged as a promising alternative. In particular, visual information can conveniently provide spatial cues to improve acoustic learning. This thesis explores how sight and sound can be combined to improve geometric and acoustic scene reconstruction. We show that audio-visual fusion mitigates common issues in monocular depth prediction. We further demonstrate how 3D scene reconstruction from Neural Radiance Fields can guide implicit acoustic modeling of complex environments. By jointly learning radiance and acoustic fields this approach not only benefits acoustic learning but also improves visual reconstruction in large and complex environments. To address the scene-dependence and high data requirements of Neural Acoustic Fields, we harness the generative capabilities of flow matching. Conditioned on multimodal information such as scene geometry and a small set of acoustic recordings, this enables few-shot acoustic synthesis in novel environments. Finally, explaining the behavior of multimodal models is important for understanding the role of each modality and how they can infer one another. We present a post-hoc explainability method in the wavelet domain, which naturally extends to signals of any dimensionality and thus to multiple modalities. Together, these contributions opens pathways to improving machines' ability to reconstruct the physical properties of our world based on multiple modalities.La reconstruction de scènes à partir d'informations partielles est un défi majeur en vision par ordinateur et en acoustique, ayant des applications allant de la robotique à la réalité virtuelle. Les méthodes basées sur la vision ont progressé dans l'estimation de la profondeur, de la géométrie et de l'apparence, mais elles rencontrent encore des difficultés liées aux ambiguïtés d'échelle, aux surfaces transparentes, pauvres en texture ou réfléchissantes, ainsi qu'aux occlusions. L'acoustique offre des indices complémentaires : les réflexions sonores révèlent la géométrie, tandis que l'absorption, dépendante de la fréquence, renseigne sur les propriétés des matériaux. Contrairement à la vision, le son n'est pas limité par le champ de vue ou la visibilité, répondant aux faiblesses des méthodes visuelles. La modélisation de l'acoustique d'une pièce est complexe. Cette tâche a traditionnellement été abordée à l'aide de méthodes géométriques et ondulatoires, mais les approches neuronales émergent comme une alternative prometteuse. En particulier, la vision peut guider l'apprentissage acoustique. Cette thèse explore comment la vision et le son peuvent être combinées afin d'améliorer la reconstruction géométrique et acoustique des scènes. Nous montrons que la fusion audio-visuelle répond aux limitations de la prédiction de profondeur monoculaire. Par ailleurs, nous démontrons que la reconstruction 3D de scènes à partir de Neural Radiance Fields peut guider l'apprentissage acoustique implicite d'environnements complexes. L'apprentissage conjoint de la radiance et de l'acoustique profite ainsi non seulement à la modélisation acoustique, mais améliore également la reconstruction visuelle dans des environnements vastes et complexes. Pour pallier la dépendance aux scènes et les besoins élevés en données des Neural Acoustic Fields, nous exploitons les capacités génératives du flow matching. Conditionné par des informations multimodales telles que la géométrie de la scène et un petit nombre d'enregistrements acoustiques, notre méthode permet la synthèse acoustique few-shot dans de nouveaux environnements. Enfin, expliquer le comportement des modèles multimodaux est important pour comprendre le rôle de chaque modalité et la façon dont elles peuvent s'inférer mutuellement. Nous proposons une méthode d'explicabilité post-hoc dans le domaine des ondelettes, qui s'étend naturellement aux signaux de toute dimensionnalité et ainsi à de multiples modalités. Ensemble, ces contributions ouvrent la voie à l'amélioration de la capacité des machines à reconstruire les propriétés physiques de notre monde grâce à des modalités multiples
Mobility, Mismatch, and Wages: An Analysis of Educational Returns
No full textInternational audienceMobility, Mismatch, and Wages: An Analysis of Educational Returns
PIREN-Seine phase 9 -Rapport 2025 -Evolution fluviatile en Bassée depuis la Préhistoire 1
No full textLa plaine alluviale de la Bassée est un territoire fortement domestiqué dans lequel des projets d’aménagement d’envergure se sont implantés, à la fois sur la plaine alluviale et le long de la Seine. Ces projets ont induit une transformation profonde de la plaine alluviale, altérant son fonctionnement primaire hérité d’une longue évolution morphoclimatique. Ce rapport dresse l’inventaire de l’évolution de la Bassée d’avant ces transformations, i.e., depuis plus de 9 000 ans, en se basant sur la synthèse de travaux en cours, principalement à travers l’étude de (paléo)chenaux. Ces chenaux sont, pour une petite partie, recensés sur les cartes historiques. Pour la majorité, le repérage des chenaux s’est effectué à partir d’un modèle numérique de terrain à partir d’acquisition Lidar avec 1 m de résolution horizontale. Des sondages carottés ont permis de dater et de décrire l’abandon et le remplissage des chenaux. En combinant l’analyse de ces chenaux avec les données paléoenvironnementales issues de la littérature, un premier schéma d’évolution peut être dégagé. (1) Les chenaux du début et du milieu de l’Holocène (9 500 à 4 500 ans cal. BP) étaient 2 à 4 fois plus larges que la Seine actuelle, impliquant des débits et destaux de migration latérale plus forts. (2) La taille et le débit de ces chenaux ont diminué au cours de l’Holocène. (3) Une rupture est identifiée à la transition entre le Néolithique et l’âge du Bronze avec une diminution forte de la taille des chenaux qui s’accompagne du développement de la forêt alluviale d’après les données polliniques. Cette transition est interprétée comme étant liée à l’augmentation du niveau des nappes phréatiques
Sociétés à mission. Une étude des comités de mission
No full textInternational audienceAs a new legal form of company, the société à mission introduces a mission committee responsible for overseeing compliance with the social and environmental objectives set out in its constitution. Based on an empirical study, this article characterizes the associated governance mechanism: the committee does not represent stakeholders and goes beyond performance reporting. It questions the alignment of managerial decisions with these objectives and encourages the company to reopen the space of possible choices to respect them. This constitutes a form of generative control that could be particularly valuable in steering sustainability transitions.Nouvelle qualité juridique pour l'entreprise, la société à mission introduit un comité de mission, chargé de suivre le respect de la mission et des objectifs sociaux et environnementaux inscrits dans les statuts. À partir d'une étude empirique, cet article caractérise le mécanisme de gouvernance associé : le comité ne représente pas les parties prenantes et ne se limite pas à un reporting. Il interroge la fidélité des choix de gestion à la mission et pousse ainsi l'entreprise à rouvrir l'espace des choix possibles pour respecter ses objectifs. Il s'agit d'un contrôle génératif qui pourrait être particulièrement utile dans le pilotage des transitions
On the Computation of Constrained Wasserstein Barycenters
No full textThis work presents two optimization methods to compute, subject to constraints, a Wasserstein barycenter (WB) of finitely many empirical probability measures.The new measure, denoted by constrained Wasserstein barycenter, extends the applicability of the standard WB to pre-required geometrical or statistical constraints. Our first approach is an extension of the Method of Averaged Marginals (Mimouni et al., 2024) to compute WBs subject to convex constraints. In the nonconvex setting, we propose an optimization model whose necessary optimality conditions are written as a linkage problem with non-elicitable monotonicity. To solve such a linkage problem, we combine the Progressive Decoupling Algorithm (Rockafellar, 2019) with Difference-of-Convex programming techniques. We give the mathematical properties of our approaches and evaluate their numerical performances in two applications, demonstrating both their computational efficiency and the practical relevance of constrained Wasserstein barycenters
Self-Supporting SiOxCy/C-F Electrodes Modified by Surface Fluorination to Enhance Lithium-Ion Battery Performance
No full textInternational audienceLithium batteries are a widely used energy source not only for portable electronics, but also for electric mobility. The ever-increasing demand for higher power density is driving further research into electrode materials to make batteries more efficient, durable and safe. To outperform graphite (372 mAh/g), research has focused on anode materials such as silicon (4200 mAh/g for Li₄.₄Si), which leads to a 300% volume expansion during alloy formation. Silicon oxide, with less volume variation (150%) but lower performance (1965 mAh/g for SiO₂), has therefore become a material of interest. However, these materials need to be combined with carbons to achieve sufficient electrical conductivity. In addition, surface passivation by fluorination is known to stabilize the Solid Electrolyte Interface (SEI) [1]. Both the nature of the materials involved, and processing of the electrodes therefore have a role to play in the overall performance of the battery.In this work, we have produced sol–gel composite lithium battery anode materials made from an intimate mixture of SiO₂ and carbon, nanostructured and self-supported by biomass-derived carbon fibers [2]. The versatility of the synthesis process has enabled us to obtain a wide range of textures, with micropores, mesopores and macropores in variable quantities depending on the synthesis conditions. In addition, variable quantities of SiO₂ were obtained, up to 80 by weight with respect to carbon. Thanks to its self-supporting nature, electrodes were cut directly from the material. We have thus demonstrated that it is possible to use it as an electrode material without going through the formulation stage, without adding binder or conductive carbon, and without using a current collector in button cell tests. The electrochemical performance of the cut material (Fig. 1) was superior to that of the formulated material, with a discharge capacity of 1070 mAh/g compared with 943 mAh/g for the formulated material after 100 cycles at C/25 (Fig. 2). Similarly, fluorination treatment of the electrode from the cut material resulted in better performance with a discharge capacity of 1786 mAh/g after 100 cycles at C/25
Electro-acoustic control of radiation impedance for brass instrument timbre shaping: design of a vocalizing mute.
No full textInternational audienceThe application of active control to musical instruments brings many benefits to composers and performers, by expanding their sound possibilities. This paper addresses the active control of a brass instrument to design a vocalizing mute. To this end, a sensor (pressure transducer) and an actuator (loudspeaker) with a feedback loop are placed at the bell extremity. A single-input single-output controller is designed to simulate the insertion of a flow-to-flow vocal filter, upstream of the natural radiation impedance load. The vocal transfer function with its target resonances is basically derived using the transfer matrix method for a vocal tract composed of concatenated acoustic cylinders. The loudspeaker model is based on the Thiele and Small description. Numerical experiments are presented on the controller, for a simplified trombone model that admits a Kelly-Lochbaum structure (mouthpiece, bore, bell and radiation are cascaded using the transfer matrix method). Finally, the sensitivity of the control to air temperature, bell opening angle and loudspeakers parameters is studied
Influence of Growth Temperature and Scandium Concentration on the Surface Oxidation of ScAlN Films Grown by Molecular Beam Epitaxy
No full textInternational audienceRecently, there has been a large interest in the ScAlN alloy, thanks to its various applications in high-frequency highpower, acoustoelectric, and ferroelectric devices. Nonetheless, these applications could be impaired by defects present in the ScAlN alloy, such as oxygen impurities, a very prevalent defect due to the high oxygen affinity of scandium. Recent trends in ScAlN growth such as lowering growth and increasing Sc content could have an effect in the appearance of these impurities. Considering this, we have studied the influence of growth temperature and Sc content in the surface oxide and oxygen content of ScAlN films grown by ammonia source molecular beam epitaxy and characterized by transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and angle resolved-X-ray photoelectron spectroscopy
Modélisation prospective de la décarbonation du système électrique européen : Enjeux pour une électricité environnementalement soutenable et socialement acceptable
No full textThe electricity system is at the core of addressing against climate change due to its current reliance on fossil fuels but also its ability to decarbonize various sectors through electrification. Europe aims to achieve carbon neutrality by 2050, a goal that also applies to the electricity system. This target necessitates significant changes, including the phasing out of fossil fuel-based technologies and the integration of variable renewable energy sources. The implications extend beyond mere techno-economic aspects, as these transformations impact both social acceptance and the environmental sustainability of the electricity system.This thesis aims to explore pathways to achieve electricity production that is both socially acceptable and environmentally sustainable. The analysis relies on adapting these concepts to the electricity system using the eTIMES-EU model. This model belongs to the TIMES family, bottom-up models based on linear optimization, which consider the technical constraints related to electricity generation. This thesis seeks to complement the techno-economic analysis by considering social dimensions and environmental impacts, structured around four main axes.The first axis focuses on incorporating the land footprint of the electricity system as an intermediate metric to account for social acceptance. The second axis examines the assessment of the environmental sustainability of electricity generation using life cycle assessment tools and the planetary boundaries framework. The third axis analyzes the feasibility and challenges of green hydrogen trade between North Africa and Europe. The fourth axis, more exploratory in nature than the previous ones, addresses the integration of energy justice into the model, using the decentralization of electricity generation as a case study.Le système électrique est au cœur de la lutte contre le changement climatique à cause de sa dépendance actuelle aux énergies fossiles mais également de sa capacité à décarboner des usages grâces à l'électrification. L'Europe vise à atteindre la neutralité carbone en 2050, objectif qui s'applique également au système électrique. Cet objectif implique des changements importants avec la sortie des technologies basées sur les combustibles fossiles mais également l'intégration des énergies renouvelables variables. Les conséquences dépassent les seuls aspects technico-économiques car ces transformations ont un impact sur l'acceptation sociale ainsi que la soutenabilité environnementale du système électrique.Cette thèse vise à explorer les moyens d'action permettant d'atteindre une production d'électricité à la fois socialement acceptable et environnementalement soutenable. L'analyse repose sur l'adaptation de ces concepts au système électrique à partir du modèle eTIMES-EU. Ce dernier appartient à la famille des modèles TIMES, modèles de type bottom-up reposant sur l'optimisation linéaire, permettant de prendre en compte les contraintes techniques en liens avec la production d'électricité. Cette thèse propose de compléter l'analyse technico-économique en considérant les aspects sociaux et les impacts environnementaux, elle s'articule autour de quatre axes.Le premier axe porte sur la prise en compte de l'emprise au sol du système électrique comme métrique intermédiaire permettant de prendre en compte l'acceptation sociale. Le deuxième axe examine l'évaluation de la soutenabilité environnementale de la production d'électricité à l'aide des outils d'analyse de cycle de vie et du cadre des limites planétaires. Le troisième axe analyse la faisabilité et les défis liés aux échanges d'hydrogène vert entre l'Afrique du Nord et l'Europe. Le quatrième axe, de nature plus exploratoire que les précédents, s'intéresse à la prise en compte de la justice énergétique dans le modèle en prenant pour exemple la décentralisation de la production d'électricité