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Optimisation hiérarchique pour le guidage de secours pour un véhicule réutilisable "Tossback"
No full textThis thesis studies emergency Powered Descent Guidance (PDG) for reusable launchers, as an Optimal Control Problem in free final-time with constraints. For such a launcher, subject to strong aerodynamic effects and having limited maneuverability, we wish to perform "emergency" trajectory planning by relaxing some negotiable parameters, such as the incidence safety bound, the normal acceleration load, or the landing site location. To this end, a hierarchy between the parameters is introduced and an algorithm, Hierarchical Emergency Guidance Optimization (H.E.G.O.), is developed to enforce it. The algorithm consists of a finite sequence of negotiation Linear Programs, followed by a refinement Quadratic Program. The rocket is modeled by eight states, and three controls. The flight parameters are the initial conditions of the rocket states and other parameters, such as the Engine Specific Impulse and the wind profile. The user-defined hierarchy is conveyed via a co-lexicographic order. The methodology is theoretically studied. Among others, the Lipschitz-continuity of the guidance trajectory with respect to the input flight parameters is established. Extensive numerical results serve to quantify the performance and relevance of the methodology.Cette thèse étudie le Guidage d’urgence en Descente Propulsée d'un lanceur réutilisable, sous la forme d’un problème de commande optimale en temps final libre sous contraintes. Pour ce lanceur, soumis à de forts effets aérodynamiques et disposant d’une manœuvrabilité limitée, on souhaite calculer en temps réel une trajectoire de "secours", en relâchant certains paramètres négociables, tels que la limite d’incidence, la limite d’accélération normale, ou encore le lieu d’atterrissage. A cet effet, nous introduisons une hiérarchie entre les paramètres et développons un algorithme, Optimisation Hiérarchique pour le Guidage d’Urgence (H.E.G.O.), pour la respecter strictement. L’algorithme consiste en une suite finie de Problèmes Linéaires de négociation, utilisée pour calculer les relaxations nécessaires, suivie d’un Problème Quadratique de raffinement. Le lanceur est modélisé par huit états et trois commandes. Les paramètres de vol sont les conditions initiales de la fusée, et d’autres paramètres tels que l’Impulsion Spécifique du moteur et le profil de vent. La hiérarchie définie par l’utilisateur est exprimée via un ordre co-lexicographique. La méthode proposée est analysée d’un point de vue théorique. Entre autres, la Lipschitz-continuité de la trajectoire re-planifiée vue comme une fonction des paramètres de vol est établie. Des résultats numériques permettent de quantifier la performance et la qualité de la méthode
Sous-modèles mécaniques pilotés par machine learning : application à la dynamique des structures
No full textThe primary goal of this thesis is to develop efficient and reliable numerical methods and deep learning methods for the reduction of parametric and/or non-parametric contact models in structural dynamics, including impact zone scenarios that can evolve over time on cabin aeronautical equipment. The approach is to determine a zone of interest in the physical model and construct models capable of generating boundary conditions to the physical model around the zone of interest. This modelisation will allow to explore the parametric space using the generative model while keeping the high-fidelity caracteristics of the physical solutions by solving the physical problem in the area of interest, and then use it to test out a variety of impact scenarios. Thus reducing the computational cost of the physical model. Our source code for Europlexus will be used to create the program. There will be more Python development for deep learning methods.L'objectif principal de la thèse est le développement de méthodes numériques et des méthodes de deep learning efficaces et robustes pour la réduction des modèles paramétriques et/ou non-paramétriques de contact en dynamique des structures, avec des scénarios de zones d’impact qui peuvent évoluer au niveau de l’équipement aéronautique en cabine. L'approche consiste à déterminer une zone d'intérêt dans le modèle physique et à construire des modèles capables de générer des conditions aux limites autour de la zone d'intérêt pour le modèle physique. Cette modélisation permettra d'explorer l'espace paramétrique à l'aide du modèle génératif tout en conservant les caractéristiques de haute fidélité des solutions physiques en résolvant le problème physique dans la zone d'intérêt, puis de l'utiliser pour tester une variété de scénarios d'impact. Réduisant ainsi le coût de calcul du modèle physique. Notre code source pour Europlexus sera utilisé pour créer le programme. Il y aura plus de développement Python pour les méthodes d'apprentissage automatique
Dispositif Complet de Préparation d'Echantillons pour l'Analyse Multi-Omique
No full textLast three decades has seen the growth of the buzz word “microbiome” which demonstrates the theatre of activity performed by a microbial community occupying a reasonably well-defined habitat (environmental or within a host animal). Studying microbiomes will help to understand the microbial community driven contribution/impact that is created by their activity. Unlike the traditional way of studying individual species, the focus here is diversified to the entire community and the contribution of individual species within this community. The three broad question that can currently be answered by available technologies are (i) who is there? (ii) what can they do? (iii) what are they doing?Two analytical technologies – mass spectrometry and next generation sequencing, has been vital for the microbiome studies and are routinely used for sequencing proteins and nucleic acids respectively. An important labour-intensive step before using these technologies is the pre-analytical sample processing. Separate workflows for metaproteomics, metagenomics or metatranscriptomics exist in order to process the microbial samples. But, an integrated system to perform sample preparation for both protein and nucleic acid sequencing is still unavailable.The current study will demonstrate novel workflows utilizing a microfluidic device named ChipFilter to perform automated and integrated sample preparation for metaproteomics and sequential nucleic acid isolation. The ChipFilter was previously developed in the laboratory to perform sample preparation for bottom-up proteomics. In the present work, I have first upgraded this technology to perform bacterial and fungal cell lysis, protein purification, proteolysis and nucleic acid isolation. Five different workflows demonstrated allow the possibility of effective sample preparation for only metaproteomics or collective meta proteogenomic. Workflows 1-3 allowed sample preparation with cell lysis, protein purification, proteolysis and peptide recovery for LC-MS/MS. While, modified lysis buffer in workflow 5 allowed increased cell lysis of Gram +ve bacteria. Workflow 4 allowed to recover nucleic acids after peptide recovery.All the required workflows to the mentioned processes have been demonstrated with standard mixtures – (1) three equal cell number consisting of E. coli, S. cerevisiae and B. subtilis; (2) twenty-one disproportionate cell number species that are representatives of the gut microbiome. Finally, validation of the metaproteomics workflow using ChipFilter was done using the mouse gut microbiome isolated from mice faeces. The comparison of ChipFilter workflow with existing workflow showed higher identification and generation of unique peptides by the ChipFilter workflow. The generated peptides contained higher missed cleavages leading to longer peptide sequences and better protein coverage. Identification of proteins from complex samples such as gut microbiome was also made possible by ChipFilter workflows with proteins identified for at least twenty species among the twenty-one considered. Processing of mice gut microbiome lysate led to an identification of 650 proteins in average from four biological replicates. In terms of nucleic acids extracted, their structural stability, mechanism behind their retention inside ChipFilter and validation by PCR was also done.In conclusion, a comprehensive sample preparation workflow utilizing the microfluidic ChipFilter was achieved for meta proteogenomics. The possibility of this workflow to automate sample preparation with potential to be easily integrated for sample collection, perform multi omics studies on same sample simultaneously and identify high peptide for microbiome studies can be very helpful to perform high-throughput microbiome studies with ease.Les trois dernières décennies ont vu l'apparition du concept de microbiome, qui désigne l'activité d'une communauté microbienne occupant un habitat bien défini (environnement ou animal hôte). L'étude des microbiomes vise à comprendre la contribution et l'impact de l'activité de la communauté microbienne. Contrairement à la méthode traditionnelle d'étude des espèces individuelles, l'accent est mis ici sur la communauté entière et la contribution des espèces individuelles au sein de cette communauté. Les trois grandes questions auxquelles les technologies disponibles permettent actuellement de répondre sont les suivantes : (i) quelles espèces sont là ? (ii) que peuvent-elles faire ? (iii) que font-elles ?Deux technologies analytiques sont couramment : la spectrométrie de masse pour les protéines et le séquençage de nouvelle génération pour les acides nucléiques. Avant d'utiliser ces technologies, le traitement pré-analytique des échantillons est une étape cruciale. Il existe des protocoles distincts pour la métaprotéomique, la métagénomique ou la métatranscriptomique afin de traiter les échantillons microbiens. Mais il n'existe toujours pas de système intégré permettant de préparer les échantillons pour ces différentes analyses.L'étude actuelle a permis de développer un protocole utilisant un dispositif microfluidique appelé ChipFilter pour effectuer une préparation automatisée et intégrée des échantillons pour la métaprotéomique et l'isolement séquentiel des acides nucléiques. Le ChipFilter a été développé précédemment dans le laboratoire pour effectuer la préparation d'échantillons pour la protéomique. Dans le présent travail, j'ai d'abord amélioré cette technologie pour effectuer la lyse de cellules bactériennes et fongiques, la purification des protéines, la protéolyse et l'isolement des acides nucléiques. Cinq différents protocoles permettent une préparation efficace des échantillons pour la métaprotéomique seule ou la méta-protéomique. Les flux de travail 1 à 3 ont permis la préparation d'échantillons avec lyse cellulaire, purification des protéines, protéolyse et récupération des peptides pour LC-MS/MS. Le tampon de lyse modifié dans le protocole 5 a permis une lyse cellulaire accrue des bactéries Gram +ve. Le protocole 4 a permis de récupérer les acides nucléiques après la récupération des peptides.Tous les protocoles ont été validés avec des mélanges standards - (1) un mélange de nombre égal de cellules de E. coli, S. cerevisiae et B. subtilis ; (2) vingt et une espèces de nombre disproportionné de cellules représentants le microbiome intestinal. Enfin, la validation du protocole métaprotéomique utilisant ChipFilter a été effectuée en utilisant le microbiome intestinal de la souris isolée à partir des fèces. La comparaison du protocole de ChipFilter avec les protocoles standards a montré une meilleure couverture du proteome avec le ChipFilter. Les peptides générés contenaient plus de sites de clivages manqués, ce qui a conduit à des séquences peptidiques plus longues et à une meilleure couverture des protéines. Nous avons identifié des protéines pour au moins 20 espèces parmi les 21 considérées. Le traitement du lysat du microbiome intestinal de la souris a conduit à l'identification de 650 protéines en moyenne à partir de quatre réplicats biologiques. En ce qui concerne les acides nucléiques extraits, leur stabilité structurelle, le mécanisme de leur rétention dans le ChipFilter et la validation par PCR ont été effectués.En conclusion, un protocole complet de préparation d'échantillons utilisant le ChipFilter a été réalisé pour la méta-protéogénomique. Ce protocole de préparation d’échantillon est automatisable, il peut être facilement intégré avec les étapes de collecte d'échantillons, et il permet d'effectuer des études multi omiques simultanément sur le même échantillon en permettant d'identifier un nombre élevé de peptides, ce qui le rend très prometteur pour des études de microbiome à haut débit
Temps de bit-flip macroscopiques dans un oscillateur pourvu de la dissipation à deux photons
No full textCurrent implementations of quantum bits, also commonly called qubits, continue to undergo too many errors to be scaled into useful quantum machines. An emerging strategy is to encode quantum information in the two meta-stable pointer states of an oscillator exchanging pairs of photons with its environment, a mechanism shown to provide stability without inducing decoherence. This strategy is at the core of a recent qubit, called the cat-qubit, which is embedded in the cavity field of a superconducting resonator with tailored interaction with its environment. Adding photons in these states increases their separation, and macroscopic bit-flip times are expected even for a handful of photons, a range suitable for quantum information processing. However, the bit-flip time demonstrated in previous experimental realizations have saturated in the millisecond range.The primary goal of this thesis work is to maximize the bit-flip time in a two-photon dissipative oscillator. To that end, we strip the prototype circuit of everything we can afford, select a parameters regime to avoid dynamical instabilities, and notice how much the bit-flip time can be increased. These choices come at the cost of a two-photon exchange rate dominated by single-photon loss, hence losing our ability to prepare quantum superposition states and measuring the phase-flip rate.The main result of this thesis is the experimental demonstration of bit-flip times exceeding 100 seconds for computational states pinned by two-photon dissipation and containing about 40 photons. This thesis work is a solid foundation for future experiments that can gradually enter the regime suitable to implement a qubit where two-photon loss is the dominant dissipation mechanism. This experimental work supports the strategy of eradicating bit-flip errors continuously and autonomously at the single qubit level, and reserving the costly arsenal of measurement based quantum error correction to address the only significant remaining error: phase-flips. This work paves the way for cat-qubit based universal set of gates and phase-flip error correction, in line with the roadmap for a universal quantum computer.Les bits quantiques, plus communément appelés "qubits", subissent encore trop d'erreurs dans leurs implémentations actuelles pour pouvoir être assemblés en processeur quantique pertinent. Une stratégie originale pour contrer les flips de bits consiste à encoder l'information quantique dans deux états stables d'un oscillateur qui échange des photons par paires avec son environnement. Ce mécanisme de dissipation non-linéaire est à la base d’un nouveau qubit : le qubit de chat, implémenté au sein du champ d’une cavité résonante réalisée dans un circuit supraconducteur. Ajouter des photons dans les états de la cavité accentue la séparation inter-états, ce qui permet en principe d'atteindre des temps de bit-flips macroscopiques même pour un faible nombre de photons dans la cavité. Pourtant, les réalisations expérimentales précédant cette thèse saturaient à des temps de l’ordre de la milliseconde.Le but principal de cette thèse est de maximiser le temps de bit-flip atteignable dans un oscillateur pourvu de la dissipation à deux photons. A partir des réalisations expérimentales pré-existantes, la démarche a été de retirer du prototype tout ce qui n’était pas essentiel au processus de stabilisation à deux photons et de se placer dans un régime de paramètres expérimentaux conservateur. Toutefois, ces choix ont abouti à un taux de dissipation à un photon supérieur au taux de dissipation à deux photons, rendant caduques la préparation de superposition d’états quantiques dans la cavité, et donc aussi la mesure de temps de phase-flips.Le résultat central de cette thèse est la démonstration expérimentale d’un temps de bit-flip de 100 secondes pour des états dans un oscillateur à dissipation à deux photons, contenant environ 40 photons. Ce travail constitue un point de référence pour les futures implémentations qui pourront revenir dans un régime pour exploiter pleinement la nature quantique de l’oscillateur à deux photons. Les performances démontrées dans cette thèse permettent ainsi d’envisager une réalisation concrète de la feuille de route menant à un ordinateur quantique universel à base de qubits de chats
Modélisation des microstructures générées en fabrication additive par procédé LPBF d'un alliage base nickel
No full textThe laser powder bed fusion (LPBF) process makes it possible to produce metal parts with complex geometries and high added value. Its principle is based on the selective melting, using a laser, of successively stacked powder beds. The main applications of this additive manufacturing process concern the aeronautics and aerospace domains, for which Inconel 718 nickel-based superalloy parts are frequently produced. Mastering the mechanical properties of parts produced with LPBF process is therefore essential. These strongly depend on the microstructures generated during the successive solidifications occurring at the different layers. The microstructure is linked to the thermal conditions during solidification, directly influenced by the process parameters such as the laser power, its velocity, or its trajectories on the powder bed. In order to control the mechanical properties, it is necessary to control the development of the microstructures of the manufactured parts by working on the manufacturing parameters. As part of this research work, a finite element thermal-hydraulic model of the lasing of a powder bed is used to describe the thermal behavior as a function of process parameters, and a Cellular Automaton model is used for the prediction of grain structures. The thermal model requires high computation times, a new hybrid methodology is therefore developed to benefit from the stationary temperature field obtained by multiphysics simulation, on multi-pass multi-layer fabrications. The advantage is to reach a large size of the microstructure simulation domain while benefiting from a complete numerical solution of the process at the scale of the melt pool. Applied to different process parameters, it is possible to measure the influence of each parameter on the generated microstructures in representative elementary volumes. Thus, the understanding of the formation of microstructures in LPBF is improved thanks to these models.Le procédé de fusion laser sur lit de poudre (LPBF) permet de produire des pièces métalliques à géométries complexes et à forte valeur ajoutée. Son principe repose sur la fusion sélective, à l'aide d'un laser, de lits de poudre empilés successivement. Les principales applications de ce procédé de fabrication additive concernent les domaines de l'aéronautique et de l'aérospatiale, pour lesquels des pièces en superalliage à base nickel Inconel 718 sont fréquemment produites. La maîtrise des propriétés mécaniques des pièces issues du procédé LPBF est donc primordiale. Celles-ci dépendent fortement des microstructures générées au cours des solidifications successives se produisant aux différentes couches de fabrication. Elles mêmes sont liées aux conditions thermiques au cours de la solidification, directement influencées par les paramètres de procédés tels que la puissance laser, sa vitesse, ou ses trajectoires sur le lit de poudre. Afin de maîtriser les propriétés mécaniques, il est nécessaire de contrôler le développement des microstructures des pièces fabriquées en travaillant sur les paramètres de fabrication. Dans le cadre de ces travaux de recherche, un modèle thermohydraulique éléments finis du lasage d'un lit de poudre est employé pour décrire le comportement thermique en fonction des paramètres de procédé, et un modèle Automate Cellulaire est utilisé pour la prédiction des structures de grains. Le modèle thermique étant très coûteux en en temps de calculs, une nouvelle méthodologie hybride est développée pour bénéficier du champs de température stationnaire obtenue par simulation multiphysique, sur des fabrications multipasses multicouches. L'avantage est d'atteindre une grande taille du domaine de simulation des microstructures tout en profitant d'une solution numérique complète du procédé à l'échelle du bain de fusion. Appliqués à des paramètres procédé différents, il est possible de mesurer l'influence de chaque paramètre sur les microstructures formées dans des volumes élémentaires représentatifs. Ainsi, la compréhension de la formation des microstructures en LPBF est améliorée grâce à ces modèles
amélioration de la précision de structures sérielles poly-articulées par des méthodes d'apprentissage automatique économes en données
No full textThe evolution of production methods in the context of Industry 4.0 has led to the use of collaborative and industrial robots for tasks such as drilling, machining, and assembly. These tasks require an accuracy of around a tenth of a millimeter, whereas the precision of these robots is in the range of one to two millimeters. Robotic integrators had to propose calibration methods aimed at establishing a more reliable and representative model of the robot's behavior in the real world.As a result, analytical calibration methods model the defects affecting the accuracy of industrial robots, including geometric defects, joint compliance, transmission errors, and thermal drift. Given the complexity of experimentally identifying the parameters of some of these analytical models, hybrid calibration methods have been developed. These methods combine an analytical model with a machine learning approach whose role is to accurately predict residual positioning errors (caused by the inaccuracies of the analytical model). These defects can then be compensated for in advance through a compensation algorithm.However, these methods require a significant amount of time and data and are no longer valid when the robot's payload changes. The objective of this thesis is to improve hybrid calibration methods to make them applicable in industrial contexts. In this regard, several contributions have been made.First, two methods based on neural networks that allow the adaptation of the hybrid model to a new payload within a robot's workspace with very little data. These two methods respectively rely on transfer learning and prediction interpolation.Then, a hybrid calibration method using active learning with Gaussian process regression is presented. Through this approach, in an iterative process, the system autonomously decides on relevant data to acquire, enabling optimized calibration in terms of data and time.L'évolution des méthodes de production, dans le contexte de l'industrie 4.0, conduit les robots collaboratifs et industriels à être utilisés pour des tâches telles que le perçage, l'usinage, ou l'assemblage.Ces tâches demandent une précision de l'ordre du dixième de millimètre, alors que la précision de ces robots est de l'ordre de un à deux millimètres.Cet état de fait conduit les intégrateurs robotiques à proposer des méthodes de calibration visant à établir un modèle de comportement du robot plus fiable et représentatif du robot réel.Ainsi, les méthodes de calibration analytiques modélisent les défauts affectant la précision des robots industriels, à savoir les défauts géométriques, la compliance des articulations, les erreurs de transmissions et la dérive thermique.Face à la complexité de l'identification expérimentale des paramètres de certains de ces modèles analytiques, des méthodes de calibration hybrides ont été développés.Ces méthodes hybrides couplent un modèle analytique simple avec une approche par apprentissage automatique dont le rôle est de prédire fidèlement les erreurs résiduelles de positionnement (engendrées par la non-exactitude du modèle analytique).Ces défauts peuvent alors être compensées par anticipation, au travers d'un algorithme de compensation.En revanche, ces méthodes demandent beaucoup de temps, de données, et ne sont plus valables lorsque la charge utile du robot change.L'objectif de cette thèse est d'améliorer les méthodes de calibration hybrides pour les rendre applicables dans des contextes industriels.Dans ce sens, plusieurs contributions ont été apportées.D'abord, deux méthodes basées sur des réseaux de neurones permettant, avec très peu de données, d'adapter le modèle hybride (i.e. le réglage d'un jeux de poids spécifique) à une nouvelle charge utile dans un sous-espace de travail du robot.Ces deux méthodes utilisent respectivement un apprentissage par transfert et une interpolation de prédictions.Puis, une méthode de calibration hybride par apprentissage actif utilisant une régression par processus gaussien est présentée.Via cette approche, dans un processus itératif, le système décide des données pertinentes à acquérir de manière autonome, ce qui permet une calibration optimisée en données et en temps
Dynamiques agricoles et agro-industrielles en zone intermédiaire de polyculture-élevage. Une géographie des filières pour penser la transformation des systèmes agri-alimentaires
No full textThere is a lack of knowledge on the evolution of the functioning and spatial organization of agri-food chains. Yet the social and political context calls for a transformation of these sectors. This thesis proposes a joint analysis of two agri-food operators : producers and middle industries (collection-processing). The work aims to contribute to the renewal of the scientific debate on agri-food systems.The analysis combines (i) the construction of diachronic farm typologies, based on the 2000, 2010 and 2020 agricultural censuses, to trace farms trajectories in the area under consideration, (ii) and semi-directive interviews with middle industries stakeholders, mobilized to understand dynamics of each operators.Considering the spatial links between maintaining dairy production and agri-food networking, this geography study examines agricultural trends in the Lorraine - Haute-Marne dairy basin, focusing on production systems and intermediaries involved in collection and processing. A agri-food chain approach allows an examination of the interdependencies between production systems and intermediaries, and an analysis of their implications for the dynamics of specialization versus diversification.La construction du sujet de thèse s'est fondée sur le constat d'un manque de connaissancessur l'évolution du fonctionnement et de l'organisation spatiale des filières agri-alimentaires dans un contexte de demandes sociales et politiques croissantes qui leur sont pourtant adressées. Le travail de thèse propose une analyse conjointe de deux maillons des filières - la production et la collecte-transformation - afin d'apporter une contribution au renouvellement des réflexions sur les systèmes agri-alimentaires.L'analyse combine (i) la construction de typologies diachroniques d'exploitations agricoles, à partir des recensements agricoles 2000, 2010 et 2020, permettant de retracer les trajectoires d'exploitations dans l'ensemble spatial étudié, ii) et la réalisation d'entretiens semi-directifs auprès d'acteurs de la collecte et de la transformation, mobilisés pour comprendre les dynamiques propres aux intermédiaires.Considérant les liens spatiaux entre maintien de la production laitière et maillage agroalimentaire, ce travail de géographie questionne l'évolution agricole du bassin laitier Lorraine-Haute-Marne en s'intéressant aux systèmes de production et aux intermédiaires de la collecte et de la transformation. L'approche par filière permet d'aborder les interdépendances entre systèmes de production et intermédiaires et d'analyser leurs implications dans les dynamiques de spécialisations versus de diversification
Analyse de la biomécanique du rachis lombaire lors de mouvements gymniques et quotidiens et effet d'un entraînement postural et musculaire.
No full textLow back pain, which is prevalent among the general population, also affects gymnasts whose lumbar spine is highly stressed. Concerned about promoting sport for health and protecting the low back of competitive gymnasts, the French Gymnastics Federation has developed a muscle strengthening and postural correction program named gym+, which is dedicated to the prevention of low back pain. The program is designed around exercises coming from gymnastics disciplines and based on the combination of the following instructions: self-expansion, perineal contraction and forced expiration.The main aim of the thesis was to quantify the effect of the gym+ program on static and dynamic parameters considered to be risk factors for low back pain, both in the general population and in the case of gymnasts. The aim was also to better understand the underlying mechanisms of this program, considering the specific characteristics of each individual. Experimental sessions involving a self-questionnaire, a clinical exam, stereo-radiographic images and motion capture were carried out in a research laboratory before and after fifteen weeks of gym+ training in order to investigate the impact of the gym+ program on specific biomechanical parameters of the spino-pelvic complex.The results enabled to identify the gymnastic skills that were most prone to increase the stress in the lumbar spine. As well as helping coaches to design more spine friendly training, these results showed the phases of gymnastic skills for which the gym+ should help gymnasts to adopt a posture or gesture that is more protective of the lumbar spine. The results also highlighted the importance of combining a self-expansion instruction with instructions of perineal contraction and forced expiration to enable a maximum of individuals to achieve postural objectives of the gym+ program (pelvis retroversion, reduction in lumbar lordosis and thoracic kyphosis). In addition, the results showed that fifteen weeks of gym+ training led to changes in the pelvic parameters and spinal curves, both in static (for both populations) and during movement (for the general population only). A better activation of the deep pelvic muscles and abdominal muscles strengthened during gym+ training certainly explains these evolutions and suggests a more effective stabilisation system of the lumbar spine. Then, self-questionnaire responses suggested, particularly in general population, an improvement in symptoms after fifteen weeks of gym+ training for individuals reporting low back pain before gym+ training sessions. However, research must be continued and correlations between results of biomechanical evaluations and clinical diagnosis of low back pain should be investigated thoroughly before these conclusions can be generalised.Les lombalgies, fréquentes dans la population adulte, touchent également les gymnastes dont le rachis lombaire est fortement sollicité. Soucieuse de s’investir dans le domaine de la pratique sportive pour la santé et consciente de la nécessité de protéger le rachis lombaire des gymnastes compétiteurs, la Fédération Française de Gymnastique a développé un programme de renforcement musculaire et de correction posturale, le programme gym+, dont l’objectif principal est la prévention des lombalgies. Le programme est basé sur des exercices dérivés des disciplines de la gymnastique et intégrant la combinaison des consignes suivantes : auto-grandissement, contraction du périnée et expiration forcée.L’objectif principal de la thèse était de quantifier, chez des gymnastes et en population générale, l'effet du programme gym+ sur des paramètres statiques et dynamiques considérés comme des facteurs de risque de lombalgies. L’objectif était également de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de ce programme en prenant en compte les spécificités individuelles. Des campagnes expérimentales comprenant un auto-questionnaire, un examen clinique, des acquisitions stéréo-radiographiques et une séance de capture du mouvement ont été réalisées au sein d’un laboratoire de recherche, avant la mise en place du programme d'entraînement et après quinze semaines de pratique, afin d’investiguer l’effet de la gym+ sur des paramètres biomécaniques spécifiques du complexe spino-pelvien.Les résultats ont permis d’identifier les mouvements gymniques les plus susceptibles d’augmenter les contraintes mécaniques au niveau du rachis lombaire. Au-delà d’aider les entraîneurs à construire des entraînements plus respectueux du rachis lombaire, ces résultats ont montré les phases des mouvements gymniques pour lesquelles la gym+ devrait permettre l’adoption d’une posture ou d’une gestuelle plus protectrice du rachis lombaire. Par ailleurs, les résultats ont souligné l’importance de combiner une consigne d’auto-grandissement à des consignes de contraction du périnée et d’expiration forcée pour permettre à un maximum d’individus d’accomplir les objectifs de posture du programme gym+ (rétroversion du bassin, diminution de la lordose lombaire et de la cyphose thoracique). Les résultats ont également montré que quinze semaines de pratique du programme gym+ conduisaient, en statique (pour les deux populations), et au cours du mouvement (pour la population générale uniquement), à des évolutions des paramètres positionnels du bassin et des courbures rachidiennes. Ces évolutions, très certainement imputables à un meilleur engagement des muscles profonds du bassin et de la sangle abdominale renforcés à travers le programme gym+, seraient en faveur d’un système de stabilisation du rachis plus efficace. Enfin, les réponses aux auto-questionnaires semblaient indiquer, en particulier dans le cas de la population générale, une amélioration des symptômes post-programme chez les sujets déclarant des douleurs lombaires pré-programme. Néanmoins, les recherches doivent être poursuivies et les corrélations entre les résultats des évaluations biomécaniques et les diagnostics cliniques de lombalgie doivent être davantage investiguées avant de pouvoir généraliser ces conclusions
Intégration de l'Analyse Sociale de Cycle de Vie comme outil d'évaluation et d'aide à la prise de décision dans la phase de conception des projets de parcs éoliens en mer en France
No full textThe aim of this PhD thesis is to develop a methodological framework for the assessment of social impact of the life cycle of offshore wind power in France. The first methodological development is related to the S-LCA goal and scope step. A systematic approach for identifying the relevant impact subcategories based on stakeholders' consultation has been proposed. This approach was formulated in the form of a protocol for sampling and addressing the representativeness of respondent profiles of stakeholders. The aim was to present how a statistical data treatment may improve the transparency and strengthen participatory approaches to prioritise social impact subcategories. The second methodological development is related to the S-LCA inventory and impact assessment steps. The aim is to integrate different geographical scopes, including the global, national, and local scopes of the social impacts of offshore wind power. For this purpose, a combined approach was used, using a generic assessment for the social impacts on a global scope, and a specific definition of different sectorial impact categories and indicators for the national and local scopes, including a systematic protocol for the identification of data sources with different levels of representativeness of the assessed systems.The developments carried out in this thesis aim to contribute to a better integration of social issues and stakeholders, from global to local, into decision-making processes in a context of accelerated deployment of offshore wind farms in France and Europe.L'objectif de cette thèse de doctorat est de développer un cadre méthodologique pour l'évaluation des impact sociaux du cycle de vie de l'énergie éolienne offshore en France. Le premier développement méthodologique est lié à l'étape de définition de l'objectif et le périmètre de l'Analyse de Cycle de Vie Sociale. Une approche systématique de l'identification des sous-catégories d'impact pertinentes, basée sur la consultation des parties prenantes, a été proposée. Cette approche a été formulée sous la forme d'un protocole d'échantillonnage et d'un examen de la représentativité des profils des répondants des parties prenantes. L'objectif était de présenter la manière dont un traitement statistique des données peut améliorer la transparence et renforcer les approches participatives pour hiérarchiser les sous-catégories d'impact social. Le deuxième développement méthodologique est lié aux étapes d'analyse d'inventaire et d'évaluation des impacts. L'objectif est d'intégrer différentes échelles géographiques, y compris les échelles mondiale, nationale et locale des impacts sociaux de l'énergie éolienne en mer. Une approche combinée a été utilisée, avec une évaluation générique des impacts sociaux à l'échelle mondiale et une définition spécifique des différentes catégories d'impacts sectoriels et des indicateurs pour les échelles nationale et locale avec un protocole systématique pour l'identification de sources de données avec des granularités différentes.Les développements réalisés dans cette thèse visent à contribuer à une meilleure intégration des enjeux sociaux et des parties prenantes, du global au local, dans les processus de décision dans un contexte de déploiement accéléré des parcs éoliens offshore en France et en Europe
Généralisation de domaine pour la segmentation sémantique de données LiDAR pour le véhicule autonome
No full textLiDAR-based perception for autonomous vehicles has reached statisfying performance on the various online monodomainbenchmarks, i.e when the training and evaluation domains are the same. From there, research areas diversified andfocused on the transferability of perception models, their robstuness and their generalization capabilities.This work tackles domain generalization of LiDAR semantic segmentation. An in-depth benchmark of the mono- andmulti-source generalization abilities of various state-of-the-art semantic segmentation models is proposed. In order toprovide meaningful analysis and conclusions, a generalization-oriented dataset is provided, ParisLuco3D.Furthermore, a novel mono-source domain generalization method, 3DLabelProp, is presented. This method seperatesitself from existing approaches by exploiting geometric information to achieve domain alignment instead of focusing onlearning-based domain alignement. Besides semantic segmentation, 3DLabelProp is also applied to moving object segmentationLa perception LiDAR pour le véhicule autonome a atteint des résultats convenables sur les différents benchmarks enligne dans le cadre monodomaine, c'est-à-dire quand le domaine d'entraînement est le même que celui d'évaluation. Apartir de là, les champs de recherche se sont diversifiés et orientés vers les questions de transférabilité, de robustesseet de généralisation.Ce travail se concentre sur les questions de généralisation pour la segmentation sémantique LiDAR. Un panorama globaldes performances de généralisation monosource et multisource des méthodes de segmentation existantes est réalisé.Pour mener équitablement ces expériences, un jeu de données, ParisLuco3D, est créé spécifiquement pour évaluer lagénéralisation.De plus, une nouvelle méthode de généralisation de domaine monosource, 3DLabelProp, est proposée. Cette méthodese distingue des stratégies existantes en exploitant la géométrie des données pour effectuer de l'alignement de domaineplutôt que des stratégies par apprentissage. Au-delà de la segmentation sémantique, 3DLabelProp est aussi appliquée àla tâche de segmentation d'objets mobiles