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A Distributed and Collaborative NTRU-Based Cryptographic Scheme for Edge-IoT Architecture
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The impact of defect density on a CGS/CIGS tandem solar cell’s performance
No full textInternational audienceCopper Indium Gallium Selenide (CIGS) solar cells became a leading thin-film photovoltaic device because of their stability, relatively low production costs, and high efficiency, particularly when used in tandem configurations. A monolithic tandem cell is proposed in this paper. Copper Gallium Selenide (CGS) and CIGS structures constitute the two p-n junctions of this cell. The studied tandem cell’s electrical parameters were optimized using a 2D Silvaco-Atlas simulator, considering the variation of the indium concentration, the temperature, and the thickness of the bottom cell’s absorber layer. Comparisons between the performance of the CGS/CIGS tandem solar cell, considering and excluding defect density, were then done for the optimal value of Indium concentration x = 0.81 which corresponds to the minimum value of defect density Nt = 1.66·1015 cm−3. When the density of material defects is considered, the efficiency of the proposed tandem cell attained 20.35 %, with an open-circuit voltage (VOC) of 1.58 V, a short-circuit current density (JSC) of 16.26 mA cm−2 and a Fill Factor (FF) of 79.40 %. However, an efficiency of η = 32.58 % is obtained when the defect density is ignored, highlighting the impact of defect density on the overall performance of the monolithic CGS/CIGS tandem solar cell
Design of underwater noise reduction ultra-thin metabarriers
No full textInternational audiencein this work, we propose a metabarrier with a tailored elastic anisotropy for efficientunderwater noise reduction. The constitutive unit cell of the metabarrier is optimized to enhancewave mode coupling to effectively operate in the sub-wavelength regime and also exhibit highsound transmission loss at higher frequencies
Contingency-Aware Spatiotemporal Optimization for Safe Autonomous Vehicle Trajectory Planning
No full textInternational audienceAutonomous lane changing requires balancing safety, comfort, and efficiency while managing complex spatiotemporal vehicle interactions. Current methods often separate risk assessment from trajectory planning, leading to either conservative or unsafe maneuvers. This paper presents a contingency-aware spatiotemporal optimization framework that integrates dynamic risk assessment and trajectory optimization to ensure the autonomous host vehicle (HV) achieve safer, more efficient lane changes. First, the HV uses a dynamic risk field method to assess the collision risk with surrounding vehicles (SVs) in real-time, integrating dynamic obstacle interactions through modified Gaussian distributions. Second, a spatiotemporal safety corridor construction scheme leverages regression-based boundaries to transform spatiotemporal requirements into manageable optimization constraints. Third, the HV adopts a contingencyaware model predictive control framework that incorporates SVs uncertainty for human-like lane changes. The formulated optimization problem is solved using sequential quadratic programming with stability and recursive feasibility. Simulations confirm that our approach ensures safety and comfort of the HV across lane changing scenarios, achieving smoother trajectories, improved stability, and enhanced safety margins, with up to 95% reductions in longitudinal and lateral accelerations and a 27% decrease in lane-changing time
Influence du choix du genre de jeu sur le développement de la pensée computationnelle dans les activités scolaires de conception de jeux vidéo
No full textInternational audienceThis study examines the influence of game genre choice on the development of computational thinking (CT) in school-based video game design activities. While previous research highlights the engagement and motivation benefits of game design, limited quantitative evidence exists regarding its impact on programming skills. In this paper, we investigate the relationship between game mechanics or content and CT concepts development. A quasi-experimental study was conducted with 146 students from Finland and France (2022–2024). Students selected from ten game models spanning di-verse genres, and their choices were analyzed based on initial programming proficiency and gender. Platform and jumping games emerged as the most popular, while quizzes and visual novels were preferred by female students. Results indicate that game genre choice correlates with both student interest and programming difficulty. Post-test results show overall CT skill improve-ment, with variation depending on the game type created. Platform games and visual novels yielded the highest learning gains, whereas quiz games showed the lowest. The presence of gameplay elements involving specific CT concepts, such as loops and conditionals, was directly linked to improved mastery of these concepts. Based on these findings, a progression of game types has been proposed, beginning with simpler games before advancing to more complex designs. These results contribute to educational game design research, supporting the hypothesis that game types and mechanics influence programming knowledge acquisition. Future studies should explore broader contextual factors and their impact on CT development through game design activities.Cette étude examine l'influence du choix du genre de jeu sur le développement de la pensée computationnelle (CT) dans le cadre d'activités scolaires de conception de jeux vidéo. Si des recherches antérieures soulignent les avantages de la conception de jeux en termes d'engagement et de motivation, il existe peu de données quantitatives concernant son impact sur les compétences en programmation. Dans cet article, nous étudions la relation entre les mécanismes ou le contenu des jeux et le développement des concepts de CT. Une étude quasi expérimentale a été menée auprès de 146 élèves finlandais et français (2022-2024). Les élèves ont sélectionné dix modèles de jeux couvrant différents genres, et leurs choix ont été analysés en fonction de leurs compétences initiales en programmation et de leur sexe. Les jeux de plateforme et de saut se sont révélés les plus populaires, tandis que les quiz et les romans visuels ont été préférés par les étudiantes. Les résultats indiquent que le choix du genre de jeu est corrélé à la fois à l'intérêt des étudiants et à la difficulté de la programmation. Les résultats post-test montrent une amélioration globale des compétences en CT, avec des variations en fonction du type de jeu créé. Les jeux de plateforme et les romans visuels ont donné les meilleurs résultats en termes d'apprentissage, tandis que les jeux de quiz ont donné les résultats les plus faibles. La présence d'éléments de gameplay impliquant des concepts spécifiques de CT, tels que les boucles et les conditions, était directement liée à une meilleure maîtrise de ces concepts. Sur la base de ces résultats, une progression des types de jeux a été proposée, commençant par des jeux plus simples avant de passer à des conceptions plus complexes. Ces résultats contribuent à la recherche sur la conception de jeux éducatifs, soutenant l'hypothèse selon laquelle les types et les mécanismes de jeu influencent l'acquisition de connaissances en programmation. Les études futures devraient explorer des facteurs contextuels plus larges et leur impact sur le développement du CT à travers des activités de conception de jeux
Emission et visualisation de particules de frein: Application sur un banc de freinage à échelle réduite intégrant des conditions d’écoulement représentatives
No full textThèse sous embargo de l’auteur jusqu’au 11-07-2025.Reducing particulate emissions, particularly PM10, PM2.5, and ultrafine particles, has become a critical environmental and public health issue. Their dispersion in the nearby environment during friction braking is linked, on one hand, to the thermomechanical stresses at the pad-disc interface, and on the other hand, to the under-vehicle clearance, which affects their initial trajectory. This thesis is part of the BREAQ project, aimed at reducing exposure to fine particles generated by railway braking. The work presented in this dissertation specifically focuses on correlating particle production with thermomechanical parameters in the contact of a disc brake and evaluating their trajectory through visualization techniques. A scaled-down braking test bench was designed to maintain equivalency in dissipated heat flux density and was integrated into a wind tunnel to simulate train movement. Airflow conditions were combined with braking conditions to accurately represent real urban journeys. Particles of various sizes were quantified in real-time using counters and spectrometers, based on braking and airflow parameters. The data show that tribological conditions influence the emission profile. The results highlight phases of particle emission (contact initiation, force maintenance, release). A Particle Imaging Velocimetry (PIV) analysis, usually employed to calculate the velocity field of a seeded fluid, was adapted to estimate the dispersion of particles near the braking system. The estimated particle velocity fields are consistent with counter measurements. The PIV analysis enabled the proposal of a temporal and spatial presence indicator of emitted particles during different braking phases.Réduire les émissions de particules, notamment les PM10, les PM2.5 et les ultrafines (<100nm) est devenu un enjeu environnemental et de santé publique. Leur dispersion dans l'environnement proche au cours du freinage à friction est liée, d'une part, aux sollicitations thermomécaniques à l'interface garniture – disque, et d'autre part, à l'encombrement sous véhicule qui va influencer leur trajectoire initiale. Cette thèse fait partie du projet BREAQ visant à réduire l'exposition aux particules fines issues du freinage ferroviaire. Les travaux présentés dans ce mémoire s'intéressent plus particulièrement à relier la production de particules aux paramètres thermomécaniques dans le contact d'un frein à disque et à évaluer leur trajectoire par une technique de visualisation. Un banc d'essai de freinage à échelle réduite est dimensionné de sorte à conserver une équivalence sur la densité de flux thermique dissipée et est intégré dans une soufflerie pour émuler le déplacement d'un train. Les conditions d'écoulement d'air sont combinées à celles de freinages afin d’être représentatives de trajets urbains réels. Les particules de différentes tailles sont quantifiées par des compteurs et spectromètres en temps réel, en fonction des paramètres de freinage et d’écoulement. Les données montrent une influence des conditions tribologiques sur le profil des émissions. Les résultats mettent en évidence des phases d'émission de particules (mise en contact, maintien de l’effort, retrait). Une analyse PIV (Particule Imaging Velocimetry), habituellement utilisée pour calculer le champ de vitesse d’un fluide ensemencé, est adaptée à notre étude pour estimer la dispersion des particules proche du système de freinage. Les champs de vitesse estimés des particules sont en cohérence avec les mesures des compteurs. L’analyse PIV a permis de proposer un indicateur de présence, temporel et spatial des particules émises, au cours des différentes phases d'un freinage
CRÉATION D'UN AVATAR ÉDUCATIF ADAPTATIF EN UTILISANT L'IA ET LE MÉTAVERS
No full textCe travail présente la création d’un avatar éducatif adaptatif en combinant des techniques d’intelligence artificielle et des technologies immersives. Il répond au manque actuel d’adaptabilité et de personnalisation dans les environnements d’apprentissage en ligne en proposant une solution basée sur l’adaptation dynamique du contenu, la génération d’avatars réalistes et interactifs, ainsi que la personnalisation des parcours d’apprentissage. En intégrant les GANs, les LLMs, le reinforcement learning, les systèmes de recommandation et le métavers, cette approche vise à transformer l’éducation en offrant des expériences d’apprentissage immersives, engageantes et efficaces.This work presents the creation of an adaptive educational avatar by combining artificial intelligence techniques and immersive technologies. It addresses the current lack of adaptability and personalization in online learning environments and proposes a solution based on dynamic content adaptation, realistic and interactive avatars, and personalized learning paths. By integrating GANs, LLMs, reinforcement learning, recommender systems, and the Metaverse, this approach aims to transform education by offering immersive, engaging, and effective learning experiences.Ce travail présente la création d’un avatar éducatif adaptatif en combinant des techniques d’intelligence artificielle et des technologies immersives. Il répond au manque actuel d’adaptabilité et de personnalisation dans les environnements d’apprentissage en ligne en proposant une solution basée sur l’adaptation dynamique du contenu, la génération d’avatars réalistes et interactifs, ainsi que la personnalisation des parcours d’apprentissage. En intégrant les GANs, les LLMs, le reinforcement learning, les systèmes de recommandation et le métavers, cette approche vise à transformer l’éducation en offrant des expériences d’apprentissage immersives, engageantes et efficaces
Mot d’accueil et présentations CNRS, CSF Electronique et initiative Microélectronique
No full textSiège du CNRS, 3 rue Michel-Ange 75016 ParisPrésentations CNRS, CSF Electronique et initiative MicroélectroniqueMehdi Gmar, CNRSSandrine Beaufils, ACSIEL Alliance ElectroniqueVirginie Hoel, IEMN CNRSPascal Nivesse, CNRSAbdelkader Souifi, CNR
Boundary observability and null-controllability for non-autonomous degenerate hyperbolic equations via energy estimates
No full textMotivated by the broad applications of wave propagation in non-uniform and time-varying environments, such as in acoustics, elasticity, and seismology, we investigate the controllability of degenerate wave equations with time-dependent wave speeds. In this work, we examine non-autonomous degenerate wave equations in a one-dimensional spatial domain, addressing both divergence and non-divergence forms. A control function is applied at the non-degeneracy boundary point, while Dirichlet or Neumann conditions are imposed at the degeneracy one. Using the generalized energy conservation law, we first establish boundary observability for the homogeneous problem, a key step in our analysis. Building on this, we prove the null-controllability of the non-autonomous degenerate wave systems. To achieve this, we construct solutions using the transposition method, which accommodates low regularity requirements, enabling us to handle weaker smoothness assumptions while maintaining rigorous control over the system's behavior. We conclude by presenting some insightful observations and potential avenues for future work, which could further advance the understanding of this problem