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Algorithmes de Frank-Wolfe et dualité en optimisation convexe non lisse avec applications au contrôle à champ moyen
No full textIn this thesis, we address the convergence of several convex optimization algorithms for problems with nonsmooth terms, which are based on, or involve, the Frank-Wolfe algorithm or one of its variants. We prove convergence speed results of these algorithms, in terms of number of iterations. More precisely, we show an order of the error, which can be expressed in terms of a primal error, a dual error, or a primal-dual gap, as a function of the number of iterations. We also run our algorithms on one or several models, in order to illustrate the theoretical results we obtain through convergence plots. In the last section, we focus on a class of mean-field control problems, which has been one of the major motivations for the work carried out in this thesis. During this thesis, we essentially use tools from convex analysis, and in particular the duality principle from convex optimization, which we express using, among others, the Legendre-Fenchel transform and the convex subdifferential.Dans cette thèse, nous abordons la convergence de plusieurs algorithmes d'optimisation convexe pour des problèmes avec des termes non lisses, qui sont basés sur, ou impliquent, l'algorithme de Frank-Wolfe ou une de ses variantes. Nous montrons des résultats sur la vitesse de convergence de ces algorithmes, en terme de nombre d'itérations. Plus précisément, nous montrons un ordre de grandeur de l'erreur, qui peut être exprimée en terme d'une erreur primale, d'une erreur duale, ou d'une erreur primale-duale, en tant que fonction du nombre d'itérations. Nous exécutons également cet algorithme sur un ou plusieurs modèles, afin d'illustrer les résultats théoriques obtenus à l'aide de graphiques. Dans la dernière section, nous nous concentrons sur une classe de problèmes de contrôle à champ moyen, ce qui a été une des motivations majeures du travail effectué durant la thèse. Au cours de celle-ci, nous utilisons principalement des outils issus de l'analyse convexe, et en particulier le principe de dualité issu de l'optimisation convexe, que nous exprimons en utilisant, entre autres, la transformée de Fenchel-Legendre et la sous-différentielle convexe
Planification intégrée des soins à domicile : optimisation des tournées et des horaires du personnel en contexte incertain
No full textIn this Ph.D dissertation, we explore Operations Research models and methods to address an integrated home healthcare scheduling and routing problem. We consider several specific constraints: the multi-period nature of the problem, continuity of care, compliance with legal requirements, and uncertainty related to caregiver availability. A literature review highlights certain gaps, particularly regarding the types of uncertainty considered and the solution approaches, which are rarely exact. We then develop a first deterministic model, which demonstrates the advantages of integrated decision-making compared to a sequential approach, as well as the impact of continuity-of-care constraints. Next, we introduce a two-stage stochastic model that incorporates two sources of uncertainty: service durations and caregiver availability. This model is solved using the L-shaped algorithm. We assess the impact of the selected uncertainties as well as that of two recourse mechanisms: delays and overtime. Finally, the last chapter, with a more forward-looking perspective, explores the use of the Large Neighborhood Search (LNS) metaheuristic to solve the problem more efficiently. We also propose avenues for integrating this heuristic into the current solution method. The dissertation concludes with the presentation of several directions for future research.Dans cette thèse, nous explorons des modèles et méthodes de Recherche Opérationnelle pour résoudre un problème intégré de planification et de routage de soignants à domicile. Nous considérons plusieurs contraintes spécifiques : le caractère multi-période, la continuité des soins, le respect des contraintes légales et l’incertitude liée à la disponibilité des soignants. Une revue de la littérature permet d’identifier certains angles morts, en particulier concernant les sources d’incertitude prises en compte et les méthodes de résolution, rarement exactes. Nous développons ensuite un premier modèle déterministe, qui met en évidence les avantages d’une intégration des décisions par rapport à une approche séquentielle, ainsi que l’impact des contraintes de continuité des soins.Un modèle stochastique en deux étapes est ensuite introduit, intégrant deux sources d’incertitude : les durées de service et la disponibilité des soignants. Ce modèle est résolu à l’aide de l’algorithme L-shaped. Nous évaluons l’impact des incertitudes considérées ainsi que celui de deux mécanismes de recours : le retard et les heures supplémentaires. Enfin, le dernier chapitre, à visée plus prospective, décrit l’utilisation de la méta-heuristique Large Neighborhood Search (LNS) pour résoudre le problème plus rapidement. Nous proposons également des pistes d’intégration de cette heuristique dans la méthode de résolution actuelle. La thèse se conclut par la présentation de plusieurs axes de recherche futurs
Apprentissage profond pour les applications interface cerveau-machine : exploiter les avancées récentes en vision par ordinateur
No full textBCI systems enable direct communication between brain activity and external devices, with applications in assistive technology, neurorehabilitation, and human-computer interaction. Despite their potential, EEG-based BCI remain mostly confined to laboratory prototypes. Their main limitation is that neuronal dynamics captured by EEG exhibit low signal-to-noise ratio and strong variability across subjects, sessions, recording settings, and tasks, making stable statistical modeling challenging. These difficulties have led to numerous EEG-BCI-specific deep learning methods. While deep learning excels in transfer learning, its impact on BCI remains limited due to the lack of clear theoretical foundations and rigorous evaluations. This dissertation explores whether existing techniques from leading deep learning fields can be adapted to EEG decoding instead of designing new BCIspecific methods. Our findings show how deep learning advances can enhance EEG-based BCIs, improving adaptability, efficiency, and generalization across electrode configurations and tasks, while reducing calibration time.Les ICM permettent une communication directe entre l’activité cérébrale et des dispositifs externes, avec des applications en technologie d’assistance, neuro-rééducation et interaction homme-machine. Malgré leur potentiel,les ICM basées sur l’EEG restent peu utilisées en pratique, la plupart étant confinées aux laboratoires. Leur principale limite est que la dynamique neuronale capturée par l’EEG présente un faible rapport signal/bruit et une forte variabilité entre sujets, sessions et configurations d’enregistrement, rendant difficile l’apprentissage de modèles statistiques stables. Les défis des ICM-EEG ont mené au développement de nombreuses méthodes d’apprentissage profond dédiées. Pourtant, malgré ses capacités de transfert, l’apprentissage profond peine à s’imposer en ICM, faute de bases théoriques claires et d’évaluations rigoureuses. Cette thèse explore si les techniques existantes des principaux domaines de l’apprentissage profond peuvent être adaptées au décodage EEG plutôt que de concevoir de nouvelles méthodes spécifiques aux ICM. Nos résultats montrent comment les avancées en apprentissage profond peuvent améliorer les ICM en les rendant plus efficaces, avec une calibration réduite et une meilleure généralisation aux configurations d’électrodes et aux tâches
Facteurs et critères de gravité de la tuberculose chez les adultes infectés par le VIH
No full textTuberculosis is the leading opportunistic infection and the main cause of death among people living with HIV (PLHIV). Rapid identification of PLHIV with a severe form of tuberculosis could help improve their management. However, existing tuberculosis severity scores may not be optimal for PLHIV because, on the one hand, only a small proportion of them were specifically developed for this population, and on the other hand, these scores do not include key disease characteristics such as bacillary load, extent of pulmonary involvement, and disease dissemination. This thesis focused on the development of a consensus-based multifactorial tuberculosis severity score (TBSS) specifically designed for PLHIV. Using data from the ANRS 12300 Reflate TB2 trial and the Global TB Sentinel Research Network (TB-SRN) cohort, and the RAND/UCLA Appropriateness Method combining the best available scientific evidence with the collective judgment of a multidisciplinary panel of international experts from high and low HIV and tuberculosis prevalence settings following a modified Delphi process, we developed the TBSS that integrates 15 parameters: proportion of pulmonary involvement, number of cavitations, urinary LAM, extrapulmonary involvement, microscopy positivity level, hemoptysis, dyspnea, respiratory rate, pulse oxygen saturation, body mass index, functional status, hemoglobin, CD4 count, number of concomitant opportunistic infections, and comorbidities. The TBSS could facilitate the rapid identification of PLHIV presenting with severe tuberculosis and improve their management, particularly through closer medical monitoring or differentiated treatment options, thus contributing to a significant reduction in tuberculosis mortality among PLHIV. From an epidemiological perspective, the TBSS could also allow for better classification of tuberculosis severity and facilitate comparisons across studies. However, further validation studies are needed before it can be recommended for routine implementation.La tuberculose est la première infection opportuniste et la principale cause de mortalité chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH). L’identification rapide des PVVIH atteintes d’une forme grave de tuberculose pourrait contribuer à améliorer leur prise en charge. Cependant, les scores de gravité de la tuberculose existants pourraient ne pas être optimaux pour les PVVIH car, d’une part, seule une faible proportion a été spécifiquement développée pour cette population et, d’autre part, ces scores n’incluent pas des caractéristiques clés de la maladie elle-même que sont la charge bacillaire, l’étendue de l’atteinte pulmonaire et la dissémination de la maladie. Ce travail de thèse a porté sur le développement d’un score de gravité consensuel et multifactoriel de la tuberculose (TBSS : Tuberculosis Severity Score), destiné spécifiquement aux PVVIH. En utilisant les données de l’essai ANRS 12300 Reflate TB2 et de la cohorte Global TB Sentinel Research Network (TB-SRN), ainsi que la RAND/UCLA Appropriateness Method combinant les meilleures preuves scientifiques disponibles dans la littérature avec le jugement collectif d'un panel multidisciplinaire d'experts internationaux issus de contextes à forte et faible prévalence du VIH et de la tuberculose selon un processus Delphi modifié, nous avons développé le TBSS qui intègre 15 paramètres : proportion de l’atteinte pulmonaire, nombre de cavernes, LAM urinaire, atteinte extrapulmonaire, degré de positivité de la microscopie, hémoptysie, dyspnée, fréquence respiratoire, saturation pulsée en oxygène (SpO₂), indice de masse corporelle (IMC), statut fonctionnel, hémoglobine, numération des CD4, nombre d'infections opportunistes concomitantes, comorbidités. Le TBSS pourrait faciliter l’identification précoce des patients les plus graves et permettre d’améliorer leur prise en charge notamment par une surveillance médicale plus rapprochée ou des options de traitement différenciées, contribuant ainsi à réduire significativement la mortalité de la tuberculose chez les PVVIH. Sur le plan épidémiologique, le TBSS pourrait aussi permettre une meilleure classification de la gravité de la TB et sa comparaison entre différentes études. Cependant, des études de validation supplémentaires sont nécessaires avant qu’il puisse être recommandé pour une utilisation systématique
Décence et leadership : rôle du leadership dans une expérience décente du travail
No full textThe aim of this thesis was to focus on the experience of work decency in an organizational context in order to complement the literature on decent work, particularly the Psychology of Working Theory (Duffy et al., 2016), which is its dominant framework (Nourafkan & Tanova, 2023). Indeed, current studies on decent work focus on this phenomenon as perception of objective conditions like decent employment conditions (Blustein et al., 2023) to the detriment of a more subjective dimension of decent work (Pouyaud, 2016). In Chapter 1, we examined the literature on decent work and then conducted a study using profiles to highlight the distinction between perceptions of objective working conditions and perceptions of subjective working conditions, as well as the role of ethical leadership in promoting or hindering decent work experience. In Chapter 2, we highlighted the importance of ethical leadership, as well as certain dimensions of decent work over time, in promoting meaningful work through a configurational study. In this chapter, we also conducted a qualitative study highlighting the need to consider decent work as a process that takes context and relationships into account. In Chapter 3, we conceptualized the perception of decency in subjective working conditions through the concept of the decent work experience and validated its measurement scale. In Chapter 4, we conducted a general discussion of all our results. Avenues for further research and the limitations of our thesis are explained throughout the thesis in the articles as well as in the general discussion.Le but de cette thèse est de s’intéresser à l’expérience de décence du travail dans un contexte organisationnel en prenant en considération l’influence du leadership sur l’expérience de travail. Nous cherchons ainsi à compléter la littérature sur le travail décent, notamment issue de la théorie de la psychologie du vécu (Psychology of Working Theory ; Duffy et al., 2016) qui en est le courant majoritaire (Nourafkan & Tanova, 2023). En effet, les études actuelles sur le travail décent s’intéressent à ce phénomène comme étant la perception de décence dans les conditions objectives du travail par le biais des conditions d’emploi (Blustein et al., 2023) au détriment d’une dimension plus subjective (Pouyaud, 2016). Dans notre chapitre 1, nous avons examiné la littérature sur le travail décent puis nous avons réalisé une étude comparative de profils. L’objectif était de mettre en évidence la distinction entre perception des conditions objectives et perception des conditions subjectives du travail ainsi que le rôle du leadership éthique dans le fait de favoriser ou non une expérience de décence dans cette dernière. Dans notre chapitre 2, nous avons mis en avant l’importance du leadership éthique au même titre que certaines dimensions du travail décent à travers le temps pour favoriser la présence de travail qui fait sens par le biais d’une étude configurationnelle. Nous avons aussi effectué dans ce chapitre une étude qualitative soulignant le besoin de s’intéresser au travail décent comme un processus prenant en compte le contexte et la relation. Dans notre chapitre 3, nous avons conceptualisé la perception de décence dans les conditions subjectives du travail par le biais du concept de l’expérience décente du travail et validé son échelle de mesure. Dans notre chapitre 4, nous avons réalisé une discussion générale de l’ensemble de nos résultats. Des pistes pour de nouvelles recherches ainsi que les limites de notre thèse sont explicitées tout au long de la thèse à travers les articles mais également dans la discussion générale
The multiphase reaction of SO2 at the air-aqueous interface
No full textIn the atmosphere, aerosols and particles are catalyzing multiphase reactions. The interaction process of multiphase reactions involves interfacial regions, where reactions occur that differ from the bulk and gas phase chemistry. Considering the interface of the sea-surface microlayer has surface-active compounds and that aerosols emitted from biomass burning serve as precursors for interfacial reactions, these species contribute to the formation of secondary organic aerosols (SOA). Moreover, growing evidence indicates that the multiphase reaction of SO2 plays a role in the conversion pathway of inorganic sulfur, yet less-understood formations. This thesis presents findings from laboratory studies focused on the multiphase reaction of SO2 at the air-aqueous interface via photosensitized chemistry and spontaneous reaction involving the uptake kinetics, chemical mechanism, and characterization of products. We first present the photosensitized chemistry of the uptake of SO2 and the product formations. Kinetic analyses based on in vertical wetted wall flow tube (WWFT) were used to study the multiphase reactions of SO2 on photosensitizing films in the dark and irradiation, respectively. Under irradiation, a significant photo-enhancement of uptake of SO2 was observed on organic films and increased as irradiation intensity increased, likely due to the excited triplet driven. The comparison between dark and irradiation conditions for the actinic products can also be explained by the excited triplet states driven photosensitization chemistry, which leads to the conversion from inorganic to organic sulfur. We explored a potential pathway of organosulfate via radical recombination. Aside from the direct photosensitization chemistry of SO2, we examined surfactant influence via photochemical reaction of SO2 with photosensitizers, vanillin (VL), 4-benzoylbenzoic acid (4-BBA), and humic acid (HA). In these studies, the SO2 decay kinetics and product measurements were used to characterize the reactions. We selected 1-octanol as the surfactant, which induced the enhanced SO2 uptake to 2-3 orders compared to organic alone films, as well as the abundant formation of organosulfur compounds. The “surfactant effect” includes the concentrated effect of photosensitizers and the solubility effect of SO2. The solubility effect of SO2 is relative to the mass transfer but is not considered in other studies, which is attributed to the specific properties of the SO2 molecule that the donor-acceptor interaction between SO2 and the organic solvent. Meanwhile, surface tension has a tiny impact on the photosensitization chemistry of SO2 at the interface. The composition of products shows that the introduction of 1-octanol could combine with radicals, forming short-chain products, instead of directly participating in the formation of organosulfur compounds. Our results indicate that the concentration effect is a critical factor in photosensitized interfacial chemistry of aerosols between the bulk liquid water and the gas phase. Further, we investigated the spontaneous formation of interfacial I2 on NaI films at a low pH of 2, using uptake of SO2 experiments to characterize the production of I2 based on the Bunsen reaction between SO2 and I2 in the absence and presence of oxygen (O2). The reactivity of SO2 with interfacial I2 is quantified to approximately 10-6. Iodide exhibits obvious surface adsorption, and O₂ plays a critical role in the generation of I₂. This is attributed to the larger ionic radius and lower ionization energy of I⁻, which make it more susceptible to oxidation. What’s more, the spontaneous formation of interfacial I2 has no pH sensitivity on NaI films under acidic conditions.Dans l’atmosphère, les aérosols et les particules catalysent des réactions multiphasiques. Le processus d’interaction de ces réactions implique des régions interfaciales, où se produisent des réactions distinctes de celles observées en phase gazeuse ou en vrac. Étant donné que l’interface de la microlouche de surface océanique contient des composés tensioactifs, et que les aérosols émis par la combustion de biomasse servent de précurseurs aux réactions interfaciales, ces espèces contribuent à la formation des aérosols organiques secondaires (SOA). Par ailleurs, un nombre croissant d’études suggère que la réaction multiphasique du SO₂ joue un rôle dans la voie de conversion du soufre inorganique, bien que certaines formations demeurent encore mal comprises. Cette thèse présente des résultats issus d’études en laboratoire portant sur la réaction multiphasique du SO₂ à l’interface air-eau, via des processus photosensibilisés et des réactions spontanées, en explorant la cinétique d’absorption, les mécanismes chimiques et la caractérisation des produits formés.Nous présentons d'abord la chimie photosensibilisée liée à l'absorption du SO₂ et à la formation des produits. Des analyses cinétiques basées sur un tube à flux vertical à paroi mouillée (WWFT) ont été utilisées pour étudier les réactions multiphasiques du SO₂ sur des films photosensibilisants, à la fois dans l'obscurité et sous irradiation. Sous irradiation, une augmentation significative de l’absorption du SO₂ a été observée sur les films organiques, cette absorption s’intensifiant avec l’augmentation de l’intensité lumineuse, probablement en raison de l’implication d’états triplets excités. La comparaison entre les conditions d’obscurité et d’irradiation pour la formation des produits actiniques peut également s’expliquer par une chimie de photosensibilisation induite par les états triplets excités, entraînant une conversion du soufre inorganique en soufre organique. Nous avons exploré une voie potentielle de formation d’organosulfates via la recombinaison radicalaire. Outre la chimie de photosensibilisation directe du SO₂, nous avons examiné l'influence des surfactants à travers des réactions photochimiques entre le SO₂ et des photosensibilisateurs tels que la vanilline (VL), l'acide 4-benzoylbenzoïque (4-BBA) et l'acide humique (HA). Nous avons choisi le 1-octanol comme surfactant, qui a induit une absorption du SO₂ 2 à 3 ordres de grandeur plus élevée comparée aux films organiques seuls, ainsi qu'une formation abondante de composés organosulfurés. L’ effet surfactant inclut à la fois un effet de concentration des photosensibilisateurs et un effet de solubilité du SO₂. Cet effet de solubilité est lié au transfert de masse, bien qu’il soit rarement pris en compte dans d’autres études ; il est attribué aux propriétés spécifiques de la molécule de SO₂, notamment à l’interaction donneur-accepteur entre le SO₂ et le solvant organique. L’analyse de la composition des produits révèle que l’introduction du 1-octanol peut réagir avec les radicaux pour former des produits à chaîne courte, plutôt que de participer directement à la formation des composés organosulfurés. Nos résultats indiquent que l’effet de concentration est un facteur clé dans la chimie interfaciale photosensibilisée des aérosols, entre la phase gazeuse et l’eau liquide en vrac. Nous avons également étudié la formation spontanée d’I₂ interfacial sur des films de NaI à pH acide (pH = 2), en utilisant des expériences d’absorption de SO₂ pour caractériser la production d’I₂, basée sur la réaction de Bunsen entre le SO₂ et l’I₂ en présence ou en absence d’oxygène (O₂). La réactivité du SO₂ avec l’I₂ interfacial a été quantifiée à environ 10⁻⁶.L’iodure présente une adsorption de surface marquée, et l’O₂ joue un rôle essentiel dans la génération d’I₂. De plus, la formation spontanée d’I₂ interfacial sur les films de NaI en conditions acides ne montre aucune sensibilité au pH
Communautés énergétiques locales, typologies et équité : Impact de la configuration, des stratégies de gestion du système et des mesures de performance
No full textThe rise of energy communities presents an opportunity for end-users to be more active actors in the energy transition, promoting sustainability, local engagement, and economic participation. However, ensuring fairness among community members in terms of benefit allocation remains a critical challenge, particularly as system configurations and management structures vary widely. This thesis examines the performance and fairness assessment of various energy community typologies and energy management frameworks.It focuses on variations in member configurations, system sizes, and operational frameworks. A comparative analysis is conducted between centralized management strategies, local pool markets, and peer-to-peer trading schemes. This study investigates the impact of various bidding strategies and energy-sharing mechanisms on fairness and overall system performance.Results show that both the structure of market mechanisms and the heterogeneity of community members significantly influence the collective performance of the community. Centralized strategies offer improved efficiency. However, attention must be paid to ensuring fairness in the allocation of benefits. In contrast, decentralized approaches enhance autonomy but they may encounter challenges related to trading complexities.This work lays the foundation for designing equitable and effective collective energy systems, emphasizing the importance of aligning technical configurations with market and energy management systems to achieve fair outcomes in emerging energy communities.Les communautés énergétiques offrent aux consommateurs d’électricité la possibilité d'être des acteurs plus actifs de la transition énergétique, en favorisant la soutenabilité, l'engagement local et la rentabilité économique. Cependant, garantir l'équité entre les membres de la communauté lors de l'allocation des bénéfices reste un défi majeur, d'autant plus que les configurations des systèmes et les stratégies de gestion d’énergie varient considérablement. Cette thèse évalue les performances et l'équité de diverses typologies de communautés énergétiques et de stratégies de gestion de l'énergie.Cette thèse se focalise sur l’étude de différentes configurations de communautés, avec des membres, la taille et les stratégies d’opération variables. Une analyse comparative est menée entre les stratégies de gestion centralisée et les marchés locaux. Cette étude examine l'impact des différentes stratégies d'offre et de mécanismes de partage de l'énergie sur l'équité et les performances globales du système.Les résultats montrent que la structure des mécanismes de marché et l'hétérogénéité des membres de la communauté influencent de manière significative la performance collective de la communauté. Les stratégies centralisées offrent une meilleure efficacité, mais il faut cependant veiller à garantir l'équité dans la répartition des bénéfices. D’autre part, les approches décentralisées renforcent l'autonomie énergétiques mais peuvent être confrontées à des défis liés à la complexité des échanges au marché locaux.Ce travail pose les bases de la conception de systèmes énergétiques collectifs équitables et efficaces, en soulignant l'importance d'aligner les configurations techniques avec les marchés et les systèmes de gestion d'énergie pour obtenir des résultats équitables dans les communautés énergétiques émergentes
Approches par apprentissage profond pour la simulation et l'optimisation du contrôle des réseaux de chaleur urbains
No full textDistrict heating networks have demonstrated strong economic viability and environmental benefits compared to conventional individual heating systems. These advantages stem from their ability to incorporate diverse heat sources, including renewables, and to leverage thermal energy storage. However, the complex interactions among these components, coupled with varying dynamic timescales and operational constraints, make physical simulations computationally intensive, rendering control optimization even more costly and time consuming. The aim of this work is to develop an end-to-end framework for the simulation and control optimization of these systems. The computational bottleneck is addressed through the design of an efficient deep learning-based surrogate model. Specifically, a physics-informed spatiotemporal graph convolutional network is proposed to approximate network behavior, reducing simulation time by up to three orders of magnitude. To improve performance and generalization, a time series augmentation strategy combining Gaussian scaling and time slicing is introduced and evaluated on real-world data. Besides, a new physics-based digital twin is also developed to assess the surrogate model's scalability across different network topologies and sizes. The surrogate model is then integrated into a hybrid optimization framework where it is coupled with evolutionary algorithms and deep reinforcement learning. Results show that while a physics-based optimization achieves the highest fuel costs savings, the surrogate-based one provides a significantly better trade-off between accuracy and computational load, cutting optimization time from several days to only few hours. Finally, the thesis extends the scope of control-optimization by incorporating environmental considerations through life cycle impact assessment. A novel dynamic penalization method for particulate matter emissions is introduced and integrated into the optimization objective to account for air pollution episodes. The results highlight key trade-offs between CO2 reduction and other environmental impacts and underscore the critical role of thermal energy storage in enabling sustainable and flexible system performance.Les réseaux de chaleur urbains ont démontré une forte viabilité économique ainsi que des bénéfices environnementaux importants par rapport aux systèmes de chauffage individuels conventionnels. Ces avantages résultent de leur capacité à intégrer une diversité de sources de chaleur, dont renouvelables, et à exploiter le stockage d'énergie thermique. Toutefois, les interactions complexes entre ces composantes, associées à la variété des échelles de temps dynamiques et aux contraintes opérationnelles, rendent les simulations physiques coûteuses en temps de calcul, compliquant encore davantage l'optimisation du pilotage. L'objectif de ce travail est de développer un outil pour la simulation et l'optimisation du contrôle de ces systèmes. L'obstacle computationnel est levé par la conception d'un modèle de substitution efficace basé sur l'apprentissage profond. Plus précisément, un réseau de neurones convolutif spatio-temporel sur graphes, intégrant des contraintes physiques, est proposé pour approximer le comportement dynamique du réseau, et permet de réduire le temps de simulation jusqu'à trois ordres de grandeur. Afin d'améliorer les performances et la généralisation de ce modèle, une stratégie d'augmentation de séries temporelles combinant une mise à l'échelle gaussienne et un découpage temporel est introduite et évaluée sur des données réelles. De plus, un jumeau numérique physique est également développé pour évaluer la capacité du modèle de substitution à s'adapter à différentes topologies et configurations de réseaux. Le modèle de substitution est ensuite couplé avec différents algorithmes d'optimisation, notamment des algorithmes évolutionnaires et des agents d'apprentissage par renforcement, afin d'évaluer son impact sur l'accélération du pilotage.Les résultats montrent que, si l'optimisation basée sur la simulation physique permet d'obtenir les réductions de coûts opérationnels les plus importantes, l'optimisation basée sur le modèle de substitution offre un meilleur compromis entre précision et coût computationnel, réduisant le temps d'optimisation de plusieurs jours à quelques heures seulement. Enfin, cette thèse élargit l'optimisation du contrôle en intégrant des critères environnementaux via une analyse du cycle de vie. Une nouvelle méthode de pénalisation dynamique des émissions de particules fines est proposée et ajoutée à la fonction objectif pour tenir compte des épisodes de pollution d'air. Les résultats révèlent les principaux compromis entre la réduction des émissions CO2 et d'autres impacts environnementaux, tout en soulignant l'importance du stockage thermique pour assurer une performance durable et flexible des réseaux
Modèle semi-paramétrique pour des données censurées à gauche avec excès de zéros, avec une application à l'environnement
No full textIn many fields (such as toxicology, ecotoxicology, chemistry, geosciences and more generally in environmental sciences), studies are based on data obtained by some analytical methods. However, with such approaches, one may have only partial information. For instance, when dealing with concentration measurements with an analytical method, one will observe an exact measurement only if it is larger than a certain threshold, called Limit of Detection (LOD): in other words, one has only the information that the concentration lies between zero and this limit. Such a situation is called left-censoring in statistics.In the context of left-censored data sets from environmental monitoring, one may encounter the possibility of zero-inflated data. In such situations, observations reported as not detected, which fall below the detection limit, could correspond to true zeros, meaning that the substance is not present. This is the case, for example, when measuring pollutants in water, soil or air, where the substance of interest may not be present at all sampling points. The main objective of this thesis is to develop a statistical model to analyze data subject to left censoring and zero inflation. To do this, we propose a twopart mixture model for semi-continuous data. The first part corresponds to a degenerate distribution at zero, while the second part is a continuous distribution for the strictly positive values. There are some articles in the literature that propose a two-part model but they assume a parametric distribution for the strictly positive values. In contrast, we model the positive component using a semi-parametric proportional reversed hazards regression model that includes the effects of covariates. Expectation-Maximization algorithm and Stochastic Expectation-Maximization (EM) algorithm are considered to estimate the model parameters. Asymptotic properties of the estimator are provided. Some simulation studies are used to illustrate the proposed model and the estimation method. In addition, goodness-of-fit tests are developed to assess its adequacy.We apply the model to a real dataset of arsenic concentrations in groundwater in Bangladesh. This dataset consists of 3534 groundwater samples from tubewells, with almost 30% of the observations left-censored. Several covariates are included in the analysis, such as well depth, geographical location, well type, and temperature. Our model allows us to estimate the distribution function of the arsenic concentration and to interpret the effect of these covariates on it.Dans de nombreux domaines tels que la toxicologie, l'écotoxicologie, la chimie, les géosciences et, plus généralement, les sciences de l'environnement, les études sont basées sur des données obtenues par certaines méthodes analytiques. Cependant, avec de telles approches, seules des informations partielles sont obtenues. Par exemple, lorsqu'il s'agit de mesures de concentration par une méthode analytique, on n'observera une mesure exacte que si elle est supérieure à un certain seuil, appelé limite de détection. Autrement dit, on ne dispose que de l'information selon laquelle la concentration se situe entre zéro et cette limite. Cette situation est appelée censure à gauche en statistique.Dans le contexte des ensembles de données censurées à gauche provenant de la surveillance de l'environnement, on peut rencontrer la possibilité des données avec excès de zéro. Dans de telles situations, les observations signalées comme non détectées, qui se situent en dessous de la limite de détection, pourraient correspondre à de véritables zéros, ce qui signifie que la substance n'est pas présente. C'est notamment le cas lors de la mesure de polluants dans l'eau, le sol ou l'air, où la substance en question peut ne pas être présente à tous les points d'échantillonnage.L'objectif principal de cette thèse est de développer un modèle statistique permettant d'analyser des données soumises à la censure gauche et à l'inflation zéro. À cette fin nous proposons un modèle de mélange en deux parties pour des données semi-continues. La première partie correspond à une distribution dégénérée à zéro, tandis que la seconde partie est une distribution continue pour les valeurs strictement positives. Certains articles de la littérature proposent un modèle en deux parties, mais ils supposent une distribution paramétrique pour les valeurs strictement positives. En revanche, nous modélisons la partie positive à l'aide d'un modèle de régression semi-paramétrique à risques proportionnels inversés qui inclut les effets des covariables. Les algorithmes EM et SEM sont proposés pour estimer les paramètres du modèle. Les propriétés asymptotiques de l'estimateur sont fournies. Quelques études de simulation sont utilisées pour illustrer le modèle proposé et la méthode d'estimation. En outre, des tests de qualité d'ajustement sont développés pour évaluer son adéquation.Nous appliquons également le modèle à un ensemble de données réelles sur les concentrations d'arsenic dans les eaux souterraines au Bangladesh. Cet ensemble de données se compose de 3534 prélèvements d'eau souterraine provenant de puits tubulaires, dont près de 30% des observations sont censurées à gauche. Plusieurs covariables sont incluses dans l'analyse, telles que la profondeur du puits, la localisation géographique, le type de puits et latempérature. Notre modèle permet d'estimer la fonction de distribution de la concentration d'arsenic et d'interpréter l'effet de ces covariables sur celle-ci
Autonomie Régionale et conflits communautaires dans l'île de Ceram, Indonésie Orientale
No full textMy research focuses on the socio-spatial issues of intercommunal relations within the framework of the decentralization policy implemented by the Indonesian government in the Moluccas, particularly in Ceram Island (eastern Indonesia). This study is a continuation of my master's research conducted in northern Ceram. The objective was to analyze the complexity of relations between culturally diverse populations through the lens of the so-called 'regional autonomy' policy, which has resulted in numerous administrative divisions. For more than two decades, this policy has legitimized a social system based on identity and has promoted adat, meaning 'custom'. It has been particularly reinforced by the recognition of traditional village structures, which in the context of the Moluccas are referred to as Negeri. However, it has also exacerbated ethnic and religious rivalries, thereby fueling growing tensions between the populations of the inner islands, who consider themselves 'indigenous' (the Alfurs or Alifuru), and the coastal populations, regarded as 'newcomers' (originating from the rest of Indonesia). The main question is whether regional autonomy, by granting more freedom to community demands, is exacerbating local tensions, with each group trying to gain maximum advantage from this new law. If so, does this policy risk undermining the national motto 'Bhineka Tunggal Ika,' which translates to 'Unity in Diversity'?"J'ai axé ma recherche sur les enjeux socio-spatiaux des relations intercommunautaires dans le cadre de la politique de décentralisation menée par le gouvernement Indonésien dans les Moluques, en particulier sur l'île de Ceram (Indonésie orientale). Cette étude s'inscrit dans la continuité de mes recherches de master menées dans le nord de Ceram. L'objectif était alors d'analyser la complexité des relations entre des populations culturellement très diverses au prisme de la politique dite « d'autonomie régionale », marquée par de nombreux redécoupages administratifs. Depuis plus de deux décennies, cette politique légitime un fonctionnement social fondé sur l'identité et valorise l'adat, c'est-à-dire la « coutume ». Elle a été particulièrement renforcée par la reconnaissance des structures villageoises traditionnelles qui dans le contexte des Moluques sont désignées sous le terme de Negeri. Toutefois, elle a également exacerbé les rivalités ethniques et religieuses, alimentant ainsi des tensions croissantes entre les populations de l'intérieur des îles, qui se considèrent comme « indigènes » (les Alfours ou Alifuru), et les populations littorales « nouvelles venues » (originaires des reste de l'Indonésie). La principale question est de savoir si l'autonomie régionale, en donnant plus de liberté aux revendications communautaires, n'est pas en train d'exacerber des tensions locales, chaque groupe essayant de tirer un avantage maximum de cette nouvelle loi. Si la réponse est positive, cette loi risque-t-elle de fragiliser la maxime nationale « Bhineka Tunggal Ika » que l'on traduit par « Unité dans la diversité »