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Dynamique du déploiement autonome d\u27un hexapode à rubans pour applications spatiales
No full textLes programmes spatiaux ont des exigences de résolution de plus en plus importantes que les télescopes monolithiques ne peuvent atteindre sans dépasser les limites de taille des lanceurs. Thalès Alénia Space a le projet de concevoir un télescope déployable dont la position du miroir secondaire serait corrigée selon six degrés de liberté. Le principe repose sur un hexapode utilisant successivement deux architectures complémentaires : une plate-forme de Gough-Stewart pour le déploiement et une structure "Poignet actif" pour la correction de l\u27assiette finale de la plate-forme supérieure supportant le miroir secondaire. L\u27innovation réside dans l\u27utilisation de six actionneurs originaux pour le déploiement des jambes de l\u27hexapode. Une lame métallique incurvée, appelée lame de Carpentier ou ruban, est enroulée autour d\u27une bobine. La libération de l\u27énergie de déformation provoque le déroulement des actionneurs à rubans et le déploiement autonome de la plate-forme. Un premier modèle de l\u27hexapode déployé a été élaboré afin d\u27évaluer sa raideur structurelle dans sa configuration opérationnelle. Validé par une analyse modale expérimentale, le modèle permet d\u27analyser les capacités de correction de la plate-forme supérieure grâce au concept de "Poignet actif". La caractérisation expérimentale de l\u27actionneur à ruban fait apparaître un comportement hystérétique qui peut être approché par un modèle de force de restitution. Celui-ci est utilisé dans les deux modèles de déploiement proposés confrontés aux mesures issues du déploiement en gravité compensée du prototype. La recherche effectuée et les outils développés aboutissent à des analyses et recommandations sur le déploiement
Intégration de l\u27information géographique dans les entrepôts de données et l\u27analyse en ligne : de la modélisation à la visualisation
No full textLes systèmes d\u27entrepôts de données et OLAP sont de solutions pour l\u27analyse décisionnelle. L\u27intégration des données spatiales dans l\u27 OLAP est un enjeu majeur. L\u27information géographique est très fréquemment présente dans les données, mais généralement sous-employée dans le processus décisionnel. Le couplage de systèmes OLAP et de Systèmes d\u27Informations Géographiques au sein de systèmes OLAP Spatial (SOLAP) est une voie prometteuse. La majorité des solutions SOLAP réduisent l\u27information géographique à la seule composante spatiale, limitant ainsi les capacités d\u27analyse du paradigme spatio-multidimensionnel. Nous proposons un modèle formel (GeoCube) et une algèbre associée, qui reformule les concepts du SOLAP afin d\u27introduire les aspects sémantiques et spatiaux de l\u27information géographique dans l\u27analyse multidimensionnelle. Cela se traduit par une modélisation des mesures sous forme d\u27objets géographiques, dans une vision complètement symétrique entre mesures et dimensions. Ainsi une mesure peut participer à une hiérarchie. Nous proposons une algèbre qui fournit les opérateurs de forage et de coupe, un opérateur qui permet d\u27intervertir mesure et dimension et des opérateurs de navigation au sein de la hiérarchie de mesures. Cette algèbre, grâce aux opérateurs qui modifient dynamiquement la structure de l\u27hypercube, permet de concilier analyse OLAP et analyse spatiale. Nous avons réalisé un prototype web conforme à GeoCube. Pour décrire nos solutions, nous utilisons des données environnementales de la lagune de Venise. Enfin, nous proposons un nouveau paradigme de visualisation et d\u27interaction pour l\u27analyse des mesures géographiques
Contribution à la restauration des images de documents anciens
No full textLa numérisation massive de documents patrimoniaux ouvre de nouvelles perspectives de Recherche comme la restauration des documents dégradés. Ces dégradations sont dues au mauvais état de conservation et à la numérisation. De telles altérations sur des images aussi complexes ne peuvent pas être traitées par une simple transposition des outils traditionnels de restauration. Cette thèse traite donc de la restauration des dégradations des images des documents anciens, et plus particulièrement des dégradations du support papier et des formes des lettres car elles nuisent à la lisibilité des documents numérisés et empêchent tout traitement automatisé. Pour les dégradations du support papier, assimilées à un problème de superposition de couches, nous proposons deux méthodes. La première est une méthode de segmentation récursive issue de lalgorithme des nuées dynamiques appliquée sur les données décorrélées par lanalyse en composantes principales. La deuxième méthode est une amélioration de lalgorithme du Mean-Shift qui réduit sa complexité de calcul. Nous proposons, ensuite, de traiter les dégradations des formes des lettres par des méthodes de diffusion. Tout dabord, nous présentons les modèles existants les plus adaptés à la restauration des images de document. Ensuite, nous proposons un modèle de diffusion capable de filtrer les contours et de renforcer la continuité des traits tout en préservant les singularités. Pour concevoir une approche capable de restaurer à la fois les dégradations du support papier et des formes des lettres, nous proposons une combinaison entre la segmentation et la diffusion. Cette combinaison permet de réaliser une segmentation en couches des images de documents tout en préservant la forme des contours des lettres
Performance des couches MAC dans les réseaux sans fil ad hoc : problèmes et solutions
No full textUn réseau ad hoc est une collection de stations communicant au travers d\u27un lien sans fil sans l\u27aide d\u27aucune autre infrastructure. L\u27un des principaux défis dans la conception de protocoles pour ce type de réseaux est l\u27accès au médium. Le standard IEEE 802.11 définit un mode pour les réseaux ad hoc. Cependant, le protocole MAC (Medium Access Control) décrit montre des problèmes d\u27équité et d\u27efficacité. Dans cette thèse j\u27ai d\u27abord évalué les performances d\u27algorithmes et de protocoles MAC existants et mis en évidence leurs problèmes de performance grâce à un modèle exploitant le formalisme des algèbres de processus stochastiques. Grâce à ces résultats j\u27ai proposé deux protocoles MAC (MadMac et PAS) pour les réseaux ad hoc et les réseaux locaux sans fil. Nos protocoles sont différents de ceux présentés dans la littérature car nous essayons de répondre au compromis équité-efficacité et les solutions que nous proposons sont à la fois équitables et efficaces
Experiment and numerical simulation of welding induced damage : stainless steel 15-5PH
No full textL\u27objectif de cette étude est la prédiction du dommage et des contraintes résiduelles induites par des procédés haute température conduisant à une transformation de phase martensitique. On s\u27est intéressé plus premièrement à la modélisation du dommage induit par une histoire thermomécanique complexe, comme peuvent en produire les Zones Affectées Thermiquement de soudage. Nous proposons dans ce travail un modèle à deux échelles développé dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles. Les équations de ce modèle couplent plasticité, endommagement, transformation de phase et plasticité de transformation. Nous avons réalisé de nombreux essais sur le 15-5PH en vue de l\u27identification des transformations de phase et des lois de comportement thermomécaniques. Les essais sur les éprouvettes entaillées ont été conçus pour valider les modèles d\u27endommagement ainsi que la localisation des déformations en utilisant la stéréo corrélation d\u27images. Les simulations numériques ont été effectuées avec le code CAST3M du CEA dans lequel nous avons implanté le méso modèle. Nous avons calculé l\u27état de contraintes résiduelles dans un disque de 15-5PH induites par un chauffage laser. En sus des contraintes, on peut suivre au cours du calcul les variables internes telles que l\u27endommagement ou les déformations anélastiques. Les simulations montrent que la plasticité de transformation modifie le niveau des contraintes résiduelles et peut ne pas être négligeable. Quand à l\u27endommagement, celui-ci fait décroître les valeurs maximales de contrainte résiduelles jusqu\u27à huit pourcent dans les zones les plus sollicitées
Tissu adipeux et inflammation : effet du stress oxydant sur le metabolisme des prostaglandines dans les adipocytes 3T3-L1
No full textIl a été récemment suggéré que linflammation constitue un lien entre lobésité, la résistance à linsuline et le diabète de type 2. Linflammation est accompagnée dune augmentation du stress oxydant dans les cellules adipeuses, favorisant linstallation de la résistance à linsuline. Les prostaglandines et les cytokines sont les médiateurs essentiels de linflammation. Les prostaglandines sont issues de laction des cyclooxygénases (COX) sur lacide arachidonique. En réponse à un stress oxydant généré par le système glucose oxydase/glucose. Nous avons observé une augmentation significative du 4-hydroxynonénal (4-HNE), un aldéhyde très réactif issu de la peroxydation lipidique, dans les adipocytes 3T3-L1 associée à une augmentation de lexpression de COX-2, lisoforme inductible des cyclooxygénases. En outre, nous avons testé leffet direct du 4-HNE sur lexpression des cyclooxygénases dans les adipocytes 3T3-L1. Le 4-HNE agit par lintermédiaire de la p38 MAPK et induit lexpression de COX-2. Cette augmentation résulte en une production significativement accrue de prostaglandines D2 et F2?. Le stress oxydant diminue la sécrétion dadiponectine dans les adipocytes 3T3-L1 sans pour autant que lon connaisse les médiateurs intracellulaires de cet effet. Cette adipokine insulino-sensibilisante, joue un rôle important dans lhoméostasie vasculaire. Le rôle de la prostaglandine D2 (PGD2) et de ses dérivés sur la sécrétion dadiponectine a été étudié. La 15 désoxy?12,14J2 (15PGJ2), prostaglandine issu de la conversion non enzymatique de la PGD2, inhibe fortement la sécrétion dadiponectine. Dans cette étude, nous avons montré que l\u27effet de la 15dPGJ2 sur la sécrétion dadiponectine est indépendant de PPAR?, de la famille des MAPK et de NF-?B. La 15dPGJ2 pourrait être le médiateur du stress oxydant sur la diminution de la sécrétion dadiponectine par les adipocytes 3T3-L1
Etude multi-échelle de percolations instationnaires à travers un résidu minéral réactif et modélisations hydrodynamiques associées - Applicabilité de la norme EN 12-920
No full textLe principal objectif scientifique de ce travail est de cerner linfluence des écoulements instationnaires sur la mobilisation des substances lors de la percolation dun résidu réactif. La méthodologie suivie sinspire de la norme européenne EN 12-920. Lobjectif méthodologique est dévaluer son applicabilité. Létude est divisée en trois parties : (1) Lanalyse du texte normatif et de programmes layant mis en uvre permet didentifier des problématiques récurrentes. Pour tenter de répondre à ces problèmes, des essais expérimentaux et des modélisations de complexités différentes sont réalisés et comparés (2) Les expérimentations utilisent un mélange de sable et de cendres sous chaudières dusine dincinération dordures ménagères à lit fluidisé. Les essais normalisés habituels sont comparés à des essais de percolation intermittente, sur quatre échelles différentes, avec des conditions hydriques variables. Cette comparaison met en évidence linsuffisance des tests aux conditions opératoires simplifiées pour représenter la mobilisation des substances dans un environnement variable. La réalisation dun test-maquette de laboratoire est préconisée. Par ailleurs, lextrapolation à léchelle du scénario des connaissances acquises au laboratoire est possible sur la base du ratio liquide/solide pour les éléments non réactifs tels Na, Ca, K, Cl. Par contre, une modélisation est nécessaire pour les substances réactives (Al, Cr, Si) dont les comportements chimiques, complexes et interactifs, sont étudiés plus finement. (3) Pour représenter lhydrodynamique intermittente dans un milieu poreux insaturé, trois modèles de formalismes mathématiques différents sont développés. Leur comparaison met en évidence la difficulté de représenter fidèlement la réalité. Ce constat, associé à la difficulté dobtenir un modèle chimique exhaustif, questionne sur la représentativité des modèles comportementaux couplés. Pour aboutir à une évaluation environnementale plus fiable, une alternative serait destimer un intervalle de risque de mobilisation
Le simulateur d\u27accouchement BirthSIM : un outil complet pour la formation sans risque en obstétriques
No full textDu fait que les complications liées à lutilisation dinstruments obstétriques proviennent dun problème de formation des jeunes obstétriciens et sages-femmes, nous proposons le simulateur daccouchement BirthSIM comme un outil pour acquérir une première expérience obstétrique. En effet, un simulateur offre à l\u27équipe médicale une formation sans risque afin de compléter la formation traditionnelle en salle daccouchement. Le simulateur BirthSIM se compose de mannequins anthropomorphes pour assurer la continuité avec la salle daccouchement. Pour reproduire les forces mises en jeu, un vérin pneumatique commandé par un servodistributeur est asservi en position et en effort afin de simuler différents accouchements. Pour évaluer le geste obstétrique celui-ci est décomposé en deux étapes : la pose des forceps et le geste dextraction. Pour analyser la pose des forceps, ces derniers ont été instrumentés avec des capteurs de position à six degrés de liberté, puis des méthodes danalyse des gestes ont été développées pour évaluer objectivement la répétabilité des opérateurs, leur erreur et le taux de similarité de leur geste par rapport à un geste de référence. Concernant le geste dextraction, un capteur de force placé au niveau du cou foetal enregistre la force exercée par lopérateur. Une fonction dévaluation regroupe les paramètres liés à cette extraction (force maximal, travail, etc.) afin dobtenir un indice de performance du geste. Enfin, linterface de visualisation du simulateur permet aux opérateurs de voir un geste habituellement réalisé en aveugle car prenant place à lintérieur du bassin maternel. Une méthode dapprentissage sans risque du geste obstétrique est proposée à léquipe médicale. En utilisant les méthodes d\u27évaluation développées, la progression de la technique des obstétriciens formés sur le simulateur BirthSIM est quantifiée. Les résultats obtenus confirment et complètent les résultats disparates trouvés dans la littérature et attestent de lintérêt dun simulateur
Tatouage informé et compression multi-sources
No full textLes avancées technologiques qu\u27ont connu les télécommunications, le multimédia et les systèmes mobiles ont ouvert la porte à l\u27émergence, puis au développement de nouveaux services tels que le partage de bases de données multimédia, la vidéo- conférence ou la protection des contenus, tout en utilisant des systèmes à faible puissance. D\u27où la nécessité de disposer de nouvelles techniques de codage à complexité réduite. Les techniques de codage exploitant la présence d\u27une information parallèle peuvent constituer une solution potentielle permettant de déporter la complexité de codage vers le décodeur. Celles-ci s\u27appliquent notamment à deux principes de codage : 1) Le codage de source distribué (Distributed Source Coding DSC) pour compresser un signal donné, sachant qu\u27un autre signal corrélé à celui d\u27origine est disponible au niveau du décodeur. 2) La dissimulation de données informée (Informed Data Hiding IDH) permettant d\u27insérer un message dans un signal hôte, ce dernier n\u27étant connu qu\u27au codeur. Pour chacune de ces deux techniques, nous proposons des solutions qui approchent les limites théoriques. Nous combinons pour cela des techniques performantes tant de codage canal, de type LDPC, que de quantification de type Treillis (TCQ). Par ailleurs, nous étudions les limites théoriques pouvant être atteintes par IDH, dans le cas où une version bruitée du signal hôte est disponible au décodeur. Enfin, exploitant la forte dualité qui existe entre DSC et IDH, nous proposons un schéma pratique hybride complet mettant en oeuvre les deux techniques, ainsi qu\u27une étude théorique de la fonction débit / distorsion et de la capacité d\u27un tel système
Développement de bioverres poreux pour application à l\u27orthopédie et à l\u27ingénierie tissulaire
No full textCe travail porte sur le développement de substituts osseux macroporeux à base de verre biactif (45S5, développé initialement par L. Hench). Ce verre est obtenu par fusion de poudre inorganique et trempe. Sa haute teneur en sodium et calcium ainsi que la présence de phosphore lui confère une bioactivité (capacité à accélérer la genèse osseuse) élevée, mise en évidence par la précipitation d\u27Hydroxyapatite carbonatée (HAC) à la surface. Le procédé d\u27élaboration de blocs poreux nécessite une étape de consolidation, frittage, mettant en jeu des températures allant jusqu\u27à 1000 C. Dans cet intervalle de température, le bioverre 45S5 subit différentes transformations structurales qui peuvent influencer ce processus ainsi que ses propriétés biologiques. L\u27étude de ces transformations conduit à une meilleure connaissance du comportement thermique du bioverre 45S5 et apporte la possibilité d\u27un contrôle de la cristallisation par la mise en place de courbes Température-Temps-Transformation. Après identification précise des ces transformations, leur influence sur le frittage est mise en évidence, notamment par modélisation. Afin de connaître l\u27influence des transformations sur la bioactivité du verre, des cinétiques de formation d\u27HAC ont été mesurées. Des blocs macroporeux homogène et de porosité interconnectée sont alors obtenus par freeze casting et par imprégnation de mousse. Ces blocs sont ensuite testés in vitro par l\u27intermédiaire de cultures cellulaire