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Mining string data under similary and soft-frequency constraints :application to promoter sequence analysis
No full textNous étudions l\u27extraction de motifs sous contraintes dans des collections de chaînes de caractères et le développement de solveurs complets et génériques pour l\u27extraction de tous les motifs satisfaisant une combinaison de contraintes primitives. Un solveur comme FAVST permet d\u27optimiser des conjonctions de contraintes dites monotones et/ou anti-monotones (e.g., des contraintes de fréquence maximale et minimale). Nous avons voulu compléter ce type d\u27outil en taitant des contraintes pour la découverte de motifs tolérants aux exceptions. Nous proposons différentes définitions des occurrences approchées et l\u27exploitation de contraintes de fréquence approximative. Ceci nous conduit à spécifier des contraintes difficiles (e.g., pour l\u27expression de la similarité) comme des conjonctions de primitives monotones et anti-monotones optimisées par notre solveur MARGUERITE. Soucieux de sa mise en uvre dans des processus de découverte de connaissances à partir de données, nous avons analysé le réglage des paramètres d\u27extraction (e.g., quel seuil choisir pour les fréquences). Nous proposons une méthode originale pour estimer le nombre de motifs qui satisfont une contrainte au moyen d\u27un échantillonnage de l\u27espace des motifs. Nous avons également étudié l\u27identification des paramètres les plus stringents pour fournir des motifs qui ne sont probablement pas de faux positifs. Ces contributions ont été appliquées à l\u27analyse des séquences promotrices des gènes. En étroite collaboration avec une équipe de biologistes du CGMC, nous avons pu identifier des sites de fixation putatifs de facteurs transcription impliqués dans le processus de différenciation cellulaire
Modélisation et développement d\u27applications avec comportement adaptable
No full textDans le domaine du génie logiciel, les systèmes autonomes sont des systèmes capables de modifier leur comportement et dévoluer pour sadapter à leur environnement dexécution. Ces systèmes ont pour objectif de fonctionner, du moins partiellement ou de façon dégradée, dans des conditions qui nont pas été définies a priori. Le domaine dapplication qui nous intéresse pour ces systèmes autonomes est la gestion de la qualité de service (Quality of Service, QoS). Le développement dun système autonome pour gérer la QoS et qui répond à tous les besoins est une tâche difficile. Afin de faciliter cette tâche et daider les développeurs, nous proposons un cadre générique pour décrire une famille de systèmes de gestion de la QoS. Nous proposons également, sous forme de graphe, un modèle générique pour la conception des applications. Ce modèle permet dutiliser un protocole commun pour la communication entre les applications et le système de gestion de QoS. Nous définissons différentes politiques de gestion de la QoS centralisée et décentralisée, puis nous les comparons en fonction du nombre de messages échangés entre lapplication et le système de gestion. Dans le but de généraliser notre solution, nous proposons tout dabord une méthodologie de développement à base de composants et de profils UML. Cette méthodologie permet de développer un cadre générique pour une famille de systèmes voisins dans un domaine quelconque. Ensuite, nous détaillons lexploitation de cette méthodologie pour le domaine de la gestion de la QoS. En se basant sur cette méthodologie, nous allons nous concentrer sur la description des composants génériques nécessaires pour construire un middleware de gestion de la QoS par adaptation de comportement. Nous développons un cadre générique qui regroupe ces composants, leurs connexions ainsi que des contraintes. Ce cadre représente aussi bien les aspects fonctionnels et structurels que les aspects comportementaux. À partir de ce modèle de base (framework), un utilisateur pourra dériver des systèmes de gestion de la QoS spécifiques. Nous présentons un exemple de système spécifique, appelé PMQDA (Plan-based Middleware for QoS management of Distributed Applications), pour la gestion de la QoS dapplications distribuées
The Chameleon : un système de sécurité pour utilisateurs nomades en environnements pervasifs et collaboratifs
No full textL\u27avènement de l\u27informatique pervasive permet la mise en place d\u27environnements intelligents et communicants offrant à l\u27utilisateur la possibilité de faire interagir ses équipements avec son environnement de manière aisée et transparente. La mobilité de l\u27utilisateur et la multiplication des dispositifs légers et autonomes accentuent et rendent plus complexes les problèmes de sécurité. En effet, la mise en place d\u27environnements pervasifs permet à l\u27utilisateur nomade de solliciter ou de communiquer avec d\u27autres utilisateurs, des ressources ou des services au sein d\u27environnements ou de domaines qui lui sont inconnus et réciproquement. Les mécanismes et les solutions existants sont inadéquats pour pallier les nouveaux challenges issus principalement des problèmes d\u27authentification, de contrôle d\u27accès et de protection de la vie privée. Dans un système aussi fortement distribué et imprédictible, l\u27existence d\u27une autorité centralisatrice n\u27est en effet pas possible. Il est donc nécessaire de rendre la décision d\u27accès plus autonome et donc répartie. Dans cette thèse, nous défendons l\u27idée que l\u27implémentation d\u27un système de sécurité basé sur la confiance constitue une solution particulièrement adaptée aux environnements pervasifs. Notre travail à conduit à l\u27élaboration d\u27une architecture générique de sécurité prenant en charge l\u27utilisateur depuis l\u27identification jusqu\u27à l\u27attribution de droits d\u27accès dans des milieux inconnus. Nommée "Chameleon", celle-ci prend en charge les problèmes issus de l\u27authentification et du contrôle d\u27accès dans les environnements mobiles et ubiquitaires. La mise en place de notre approche a nécessité l\u27implémentation d\u27un nouveau format de certification " X316 " adaptable au contexte de l\u27utilisateur, ainsi que la définition d\u27un modèle de confiance inter-organisations (T2D) dont le but est d\u27étendre le champ d\u27accès des utilisateurs mobiles aux ressources environnantes
Approche multiéchelle du comportement mécanique du bois dans le plan transverse
No full textLe comportement élastique transverse des résineux a la particularité d\u27être fortement anisotrope. Il est de plus très hétérogène à certaines échelles. Les propriétés transverses sont enfin fortement variables d\u27une essence et d\u27une pièce de bois à l\u27autre. On propose ici une étude expérimentale et théorique de ce comportement. Ainsi, on descend à l\u27échelle cellulaire qui fait apparaître une grande diversité des formes. On construit alors un modèle géométrique de cellule capable de représenter la plupart des morphologies, et dont le comportement mécanique s\u27obtient par un calcul analytique. Dès lors, on explique et on quantifie les caractéristiques des résineux aux échelles supérieures, notamment l\u27orthotropie à toutes les échelles et l\u27hétérogénéité dans les cernes. Des comparaisons expérimentales appuient les résultats. La grande variabilité morphologique des cellules s\u27accompagne logiquement d\u27une très grande dispersion des raideurs microscopiques: de 1 à 10 pour certaines sollicitations. L\u27orthotropie macroscopique s\u27explique ensuite par l\u27agencement régulier des cellules dans le cerne. Paradoxalement, à cette échelle, dite méso, la grande disparité des cellules réduit la variabilité comportementale. Le passage aux éléments de construction voit la dispersion des modules élastiques moyens diminuer par l\u27association de nombreux cernes, pour atteindre quelques dizaines de pourcents seulement. Cependant le comportement élastique transverse des pièces de structure reste très variable. Il dépend fortement de l\u27orientation des cernes dans les sections et peut varier d\u27un facteur 5 d\u27une poutre à l\u27autre
Etude expérimentale de l\u27ébullition naturelle confinée : analyse des instabilités et des transferts thermiques
No full textCette étude à caractère expérimental porte sur les transferts thermiques et les instabilités thermohydrauliques en présence d ébullition naturelle confinée du pentane à saturation entre deux plaques planes verticales parallèles, dont les côtés latéraux sont ouverts ou fermés. Linfluence de divers paramètres tels que lépaisseur du canal, la hauteur chauffée, le rapport daspect et les conditions dentrée est étudiée. La structure diphasique des écoulements en présence est analysée à laide de visualisations par caméra rapide. Lévolution spatiotemporelle des vitesses des interfaces liquide/vapeur est déterminée par analyse dimages. Les débits de liquide sont comparés aux mesures réalisées par fil chaud. Des régimes débullition stationnaires ou pulsés se développent suivant la densité de flux imposée et lépaisseur du canal. Les régimes débullition observés séparément dans de nombreuses études expérimentales (régime de bulles isolées, régimes de bulles coalescées et assèchement partiel) se succèdent au sein dun même cycle dinstabilités. Les fréquences des cycles dépendent sensiblement de lépaisseur du canal et de la densité de flux imposée. Les cartographies des instabilités, fonctions du flux réduit et du nombre de Bond, dépendent des conditions périphériques. Les temps caractéristiques des cycles instationnaires montrent la prépondérance du temps dexpansion du mélange diphasique par rapport au temps dalimentation. Concernant les transferts thermiques, à bas flux, pour des épaisseurs du canal inférieures à la longueur capillaire, le confinement de lécoulement saccompagne dune intensification des échanges thermiques par r apport à lébullition libre. En régime débullition développée, les transferts thermiques sont quasiment homogènes sur la totalité de la surface chauffée. A fort flux, les transferts thermiques se dégradent en raison de laugmentation du taux de vide et de lassèchement partiel ou total de la surface déchange, qui a pour conséquence un fort abaissement de la densité de flux critique
Estimation of residential buildings energy consumptions and analysis of renewable energy systems using a multi-criteria decision methodology
No full textLUnion européenne (UE) a établi la prospective politique pour atteindre ses objectifs énergétiques fondamentaux pour le développent durable, la compétitivité et la sécurité énergétique, en réduisant les émissions de gaz à effet de serre par le biais d\u27une augmentation de la part des énergies renouvelables dans la consommation d\u27énergie et par l\u27amélioration de l\u27efficacité énergétique. Les principales questions sur l\u27utilisation à grande échelle des EnR sont liées au dimensionnement des systèmes, le choix parmi une grande variété de solutions vis-à-vis de plusieurs critères, et enfin le contrôle de ces sources. Dans un proche avenir, de plus en plus les EnR vont cohabiter avec les sources d\u27énergie fossiles et la recherche doit être orientée vers des solutions qui sont efficaces du point de vue énergétique, économiquement viable et respectueuses de l\u27environnement. Dans cette thèse, les travaux de recherche établissent une démarche en vue de proposer des solutions qui pourraient être les réponses aux deux premières problématiques que sont le dimensionnement mais surtout la seconde, qui est le choix des systèmes énergétiques les mieux adaptés par rapport a un nombre donné de critères. La première partie de la thèse traite des questions liées à lestimation des besoins pour le chauffage, leau chaude sanitaire et lénergie électrique. Cette estimation a été abordée par le développement de modèles polynomiaux de régression. La deuxième partie de la thèse examine les techniques de modélisation des systèmes afin d\u27obtenir les profils de l\u27approvisionnement en énergie renouvelable : ces quantités dénergie de loffre sont nécessaires dans d\u27analyse décisionnelle. Dans la troisième partie, une méthode d\u27aide à la décision multicritères (ELECTRE III) est décrite, puis appliquée à un exemple. La technique consiste à utiliser les règles obtenues à partir des modèles précédents et à réaliser un classement de solutions possibles envisagées. L\u27analyse multicritères fournit ainsi une technique intéressante daide dans le processus de décision et est capable de justifier les choix et de surclasser les alternatives dans le secteur des énergies renouvelables. Enfin, les théories, les algorithmes et les modèles qui ont été décrits dans ce travail ont été intégrées dans un outil d\u27aide à la décision que nous avons développé visant spécifiquement l\u27intégration des technologies à énergie renouvelable par une analyse multicritères et de faire rapidement des études paramétriques sur les consommations d\u27énergie des bâtiments. Dans la dernière partie de la thèse une analyse complète d\u27une étude de cas (maison Mozart) est réalisée avec la mise en application des méthodes proposées
Étude de l\u27endommagement de matériaux composites par tomographie X et émission acoustique
No full textNos travaux s\u27intéressent à l\u27évolution de l\u27endommagement de matériaux composites. Cette évolution est mesurée à l\u27aide de deux techniques : l\u27émission acoustique et la tomographie aux rayons X. L\u27originalité de nos travaux réside dans le couplage de ces deux techniques et dans l\u27utilisation d\u27une procédure rapide d\u27acquisition d\u27images. La procédure d\u27acquisition rapide des images de tomographie permet la réalisation d\u27un essai de traction continu. La rapidité de l\u27acquisition permet aussi de multiplier le nombre d\u27états de déformation observés, ce qui améliore la description faite des différentes étapes de l\u27endommagement (amorçage, croissance et coalescence). La visualisation de l\u27endommagement facilite l\u27interprétation de l\u27émission acoustique enregistrée au cours d\u27un essai mécanique. Par rapport à des techniques classiques telles que la micrographie optique, la tomographie X peut apporter une observation tridimensionnelle et in-situ de l\u27endommagement. Au cours de nos travaux, nous avons confronté, notamment de manière quantitative, les mesures obtenues par chacune des techniques. Des corrélations ont ainsi pu être établies entre différents paramètres tels que l\u27activité acoustique et le nombre de sites d\u27endommagement, l\u27énergie de l\u27émission acoustique et l\u27aire de fissuratio
Fatigue des Empilements de sphères creuses métalliques
No full textLes empilements de sphères creuses sont constitués de coques métalliques minces de forme sphérique reliées entre elles par divers procédé. La structure résultante est un matériau cellulaire à architecture interne assez régulier et contrôlable possédant des propriétés multifonctionnelles. On peut, en particulier en jouant sur divers paramètre, comme l\u27épaisseur des parois et le diamètre des sphères, construire un matériau sur mesure. Il est alors nécessaire de parfaitement connaître les propriétés du matériau. Dans l\u27industrie aéronautique, les empilements de sphères creuses sont pressentis pour réduire le bruit en partie chaude de tuyère de turbomachine. Les propriétés à atteindre ainsi que les conditions d\u27utilisation imposent un matériau structurellement résistant et en particulier pouvant supporter des cycles de fatigue. L\u27objectif de la thèse est d\u27étudier les relations entre les paramètres structuraux du matériau et le comportement en fatigue résultant. Ceci grâce à une démarche d\u27expérimentation, observation, modélisation et validation. La tomographie aux rayons X fournit des images 3D du matériau. Ces images permettent dans un premier temps d\u27identifier les paramètres morphologiques de l\u27empilement. Les scans ont aussi été utilisées pour observer et quantifier la cinétique d\u27endommagement au cur du matériau au cours de l\u27essai de fatigue. Parallèlement, de nombreux essais cycliques fournissent les durées de vie de divers échantillons. Ces données mettent en évidence l\u27importance du procédé de fabrication, du mode de sollicitation et de la densité des empilements sur le comportement en fatigue. Les observations et mesures sont utilisées pour la modélisation. Les images de tomographie sont tout d\u27abord maillées grâce à une méthode utilisant des éléments coques d\u27épaisseurs directement mesurées sur les images. Ces nouveaux calculs de microstructure par éléments finis permettent de déterminer de manières fidèle les champs de contrainte et de déformation dans l\u27ensemble de l\u27éprouvette. Pour traiter la fatigue, il est alors possible de traduire ces informations locales en durée de vie ou de réaliser une extension macroscopique déterministe. Cette extension a été réalisée grâce à des critères de proportion d\u27éléments plastifiés ou de taille de zone plastique. Ces modèles permettent ensuite de déterminer la limite de fatigue d\u27empilements générés numériquement et d\u27investiguer des paramètres structuraux non atteignable expérimentalement
Contribution a la caractérisation en débit des composants pneumatiques par décharge de réservoirs
No full textCette thèse s\u27inscrit dans la problématique de la modélisation et de la caractérisation des composants et circuits pneumatiques. La norme actuelle de caractérisation en débit (ISO 6358) implique une consommation énergétique importante puisqu\u27elle repose sur des mesures effectuées en condition d\u27écoulement stationnaire. Pour pallier le coût en énergie et en temps de la méthode existante, une nouvelle procédure de caractérisation des composants basée sur l\u27utilisation de réservoirs spécifiques dit "isothermes" a été proposée par le Tokyo Institute of Technology. L\u27originalité de notre travail de recherche est de proposer une nouvelle approche qui se base sur la reconstruction du débit à partir de linversion du modèle du comportement dynamique dune chambre pneumatique. Cette approche, appliquée à la vidange d\u27un réservoir standard à travers un composant à caractériser, conduit directement à la reconstruction de la caractéristique en débit recherchée à partir de la mesure de pression, en transitoire dans le réservoir et le calcul de sa dérivée temporelle. L\u27étude de la mise en oeuvre dun banc de caractérisation en débit par vidange de réservoir standard s\u27est ainsi appuyée sur lexploitation de diverses connaissances rappelées dans le manuscrit et issues de la mécanique des fluides, de la thermodynamique et des mathématiques appliquées. L\u27une des contributions de ce travail concerne en particulier létablissement dun modèle macroscopique de transfert thermique à la paroi dun réservoir lors de sa vidange. Se basant sur lanalyse dimensionnelle, ce modèle permet d\u27éviter la mesure de la température en écoulement non stationnaire pour déterminer l\u27état du gaz à tout instant, ceci constitue l\u27une des principales difficultés dans les systèmes pneumatiques. Il permet également le développement de banc à très faible coût pour la caractérisation en débit des composants. Un autre aspect développé dans ce mémoire concerne le choix des variables intrinsèques permettant d\u27exprimer la loi de débit dans un composant. La nécessité de prendre en compte lénergie cinétique est mise en évidence et conduit à l\u27exploitation des grandeurs totales. Les développements théoriques s\u27appuient en outre sur une vaste campagne expérimentale qui a permis de valider à la fois la méthode de caractérisation en débit et le modèle de transfert thermique dont la simplicité dimplémentation suggère un potentiel intéressant pour des applications industrielles diverses
Caractérisation hydrogéophysique d\u27un dépôt fluvioglaciaire. Evaluation de l\u27effet de l\u27hétérogénéité hydrodynamique sur les écoulements en zone non-saturée
No full textL\u27urbanisation croissante engendre une pression anthropique accrue sur les sols et les ressources en eau souterraine. La préservation durable de ces milieux requiert une meilleure compréhension des flux d\u27écoulement dans la zone non-saturée, prenant en compte les hétérogénéités du sous-sol, notamment naturelles, à l\u27échelle de l\u27ouvrage urbain. Cette étude vise à caractériser à cette échelle les hétérogénéités sédimentaires et hydrodynamiques du dépôt fluvioglaciaire de l\u27Est lyonnais, afin d\u27évaluer l\u27influence de ces hétérogénéités sur l\u27écoulement en zone non-saturée. Par une approche hydrogéophysique, couplant une caractérisation sédimentologique des structures et textures sédimentaires, une investigation géophysique par radar géologique et panneau électrique, et une caractérisation des propriétés hydrodynamiques, un modèle hydrostratigraphique tridimensionnel du dépôt fluvioglaciaire a été défini au niveau d\u27une parcelle élémentaire d\u27un bassin d\u27infiltration d\u27eaux pluviales. Ce modèle traduit l\u27hétérogénéité sédimentaire et hydrodynamique à l\u27échelle de l\u27hydrofaciès. Des mesures de teneurs en eau à trois profondeurs dans le dépôt, couplée à une modélisation numérique des écoulements non-saturés à partir du modèle hydrostratigraphique, a permis d\u27évaluer le comportement hydrodynamique du dépôt fluvioglaciaire lors d\u27une phase d\u27infiltration. Les résultats montrent l\u27influence de la saturation initiale du dépôt sur les écoulements dans la zone non-saturée. L\u27hétérogénéité de l\u27écoulement est notamment associée à la présence de chemins préférentiels. L\u27approche hydrogéophysique utilisée est prometteuse pour la caractérisation hydrostratigraphique de dépôts sédimentaires hétérogènes