HAL Portal UTC Université de Technologie de Compiègne
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Réduction de la dimensionnalité de textures de métaux polycristallins
No full textNational audienceCompte tenu de la dépendance du comportement des matériaux polycristallins métalliques à leur texture, la réduction de la dimensionnalité des données expérimentales paraît souhaitable pour établir un modèle multi-échelle. Dans cette étude, l’analyse en composantes principales est appliquée à un ensemble de fonctions d’orientation cristalline, issues des observations par microscopique à balayage. Puis, une variété de textures admissibles est construite dans l’espace latent, permettant l’interpolation des textures intermédiaires, en fonction des paramètres du process
Modélisation à l'échelle de la bande d'un réservoir à hydrogène fabriqué par enroulement filamentaire
No full textNational audienceNous présentons une modélisation à l’échelle de la bande d’un réservoir à hydrogène fabriqué par enroulement filamentaire pour la détection de l’amorçage d’endommagement. Un outil de maillage par élévation d’une grille de quadrangles maille de manière conforme les zones de superpositions et les chevauchements entre bandes pour prendre en compte la géométrie des motifs de drapage. La méthode FETI a été utilisée pour simuler le comportement en élasticité linéaire. Des mesures géométriques et mécaniques sur le réservoir réel sont comparées à celles du réservoir numérique afin de valider le modèle
Explications certifiées pour modèles robustes
No full textWith the advent of automated or semi-automated decision systems in artificial intelligence comes the need of making them more reliable and transparent for an end-user. While the role of explainable methods is in general to increase transparency, reliability can be achieved by providing certified explanations, in the sense that those are guaranteed to be true, and by considering robust models that can abstain when having insufficient information, rather than enforcing precision for the mere sake of avoiding indecision. This last aspect is commonly referred to as skeptical inference. This work participates to this effort, by considering two cases: - The first one considers classical decision rules used to enforce fairness, which are the Ordered Weighted Averaging (OWA) with decreasing weights. Our main contribution is to fully characterise from an axiomatic perspective convex sets of such rules, and to provide together with this sound and complete explanation schemes that can be efficiently obtained through heuristics. Doing so, we also provide a unifying framework between the restricted and generalized Lorenz dominance, two qualitative criteria, and precise decreasing OWA. - The second one considers that our decision rule is a classification model resulting from a learning procedure, where the resulting model is a set of probabilities. We study and discuss the problem of providing prime implicant as explanations in such a case, where in addition to explaining clear preferences of one class over the other, we also have to treat the problem of declaring two classes as being incomparable. We describe the corresponding problems in general ways, before studying in more details the robust counter-part of the Naive Bayes Classifier.Avec l'utilisation croissante des systèmes d'aide à la décision, automatisés ou semi-automatisés, en intelligence artificielle se crée le besoin de les rendre fiables et transparents pour un utilisateur final. Tandis que le rôle des méthodes d'explicabilité est généralement d'augmenter la transparence, la fiabilité peut être obtenue en fournissant des explications certifiées, dans le sens qu'elles sont garanties d'être vraies, et en considérant des modèles robustes qui peuvent s'abstenir quand l'information disponible est trop insuffisante, plutôt que de forcer une décision dans l'unique but d'éviter l'indécision. Ce dernier aspect est communément appelé "inférence sceptique". Ce travail s'inscrit dans ces considérations, en étudiant deux cas : - Le premier se focalise sur un modèle classique de décision utilisé pour intégrer de l'équité, les Sommes Pondérées Ordonnées (Ordered Weighted Averaging -- OWA) à poids décroissants. Notre principale contribution est de caractériser d'un point de vue axiomatique un ensemble convexe de ces règles, et de proposer à partir de cette caractérisation un schéma explicatif correct et complet des décisions prises qui peuvent être obtenues efficacement à partir d'heuristiques. Ce faisant, nous proposons aussi un cadre unifiant les dominances de Lorenz restreintes et généralisées, deux critères qualitatifs, et les OWA décroissants précis. - Le second se focalise sur le cas où la règle de décision est un modèle de classification obtenu à partir d'une procédure d'apprentissage sous forme d'un ensemble convexe de probabilités. Nous étudions et traitons le problème de fournir des impliquants premiers comme explication dans ce contexte, où en plus d'expliquer les préférences d'une classe sur une autre, nous avons aussi à traiter le cas où deux classes sont considérées incomparables. Nous décrivons ces problèmes de manière générale avant de les étudier en détail pour la version robuste du classifieur de Bayes Naïf
On the construction of energy efficiency-based degradation indicator for photovoltaic solar inverters
No full textPublished in Proceedings of the Annual Conference of the PHM Society 2024, 15(1):46, 2024International audiencePhotovoltaic systems are essential in the renewable energy sector, addressing global energy needs. PV inverters, which convert DC from solar panels to AC for grid use, are the most failure-prone components in these systems. This study aims to develop a degradation indicator based on energy efficiency for PV inverters to enhance their reliability and lifetime management. Through analysis of data from 35 PV plants in central Europe, involving eight inverter brands and fourteen models, this research identifies trends in inverter efficiency degradation. Despite literature suggesting minimal efficiency impact over time, our findings demonstrate measurable efficiency degradation, providing a new key performance indicator for proactive maintenance and replacement strategies
Internal-tide vertical structure and steric sea surface height signature south of New Caledonia revealed by glider observations
No full textInternational audienceIn this study, we exploit autonomous underwater glider data to infer internal-tide dynamics south of New Caledonia, an internal-tide-generation hot spot in the southwestern tropical Pacific. By fitting a sinusoidal function to vertical displacements at each depth using a least-squares method, we simultaneously estimate diurnal and semidiurnal tides. Our analysis reveals regions of enhanced tidal activity, strongly dominated by the semidiurnal tide. To validate our findings, we compare the glider observations to a regional numerical simulation that includes tidal forcing. This comparison assesses the simulation's realism in representing tidal dynamics and evaluates the glider's ability to infer internal-tide signals and their signature in sea surface height (SSH). The glider observations and a pseudo glider, simulated using hourly numerical model output with identical sampling, exhibit similar amplitude and phase characteristics along the glider track. Existing discrepancies are in large part explained by tidal incoherence induced by eddy–internal-tide interactions. We infer the semidiurnal internal-tide signature in steric SSH by the integration of vertical displacements. Within the upper 1000 m, the pseudo glider captures roughly 78 % of the steric SSH total variance explained by the full water column signal. This value increases to over 90 % when projecting the pseudo glider's vertical displacements onto climatological baroclinic modes and extrapolating to full depth. Notably, the steric SSH from glider observations aligns closely with empirical estimates derived from satellite altimetry, highlighting the internal tide's predominant coherent nature during the glider's sampling
Feedstock type and pyrolysis temperature of rosemary wastes in a fixed-bed reactor affect the characteristics and application potentials of the bio-chars
No full textInternational audienceRosemary waste was used as a precursor to produce biochar by slow pyrolysis, examining the influence of feedstock type (leaves or stems) and pyrolysis temperature on biochar properties. The structural, thermal, morphological and physicochemical characteristics of the original feedstocks and biochars were analyzed by XRD, FTIR, SEM, DTA/TGA and EA (CHNSO). The study revealed differences in the chemical composition of rosemary leaves and stems. Leaves showed higher levels of hemicellulose and extractive, while stems contained more cellulose and lignin. Biochar yields from stems are higher than those from leaves, and both decrease as pyrolysis temperature rises from 400 to 900°C. The density increases with increasing pyrolysis temperature, that of leaf biochars is greater. Stem biochars had a higher surface electronegativity than leaf biochars. Two pyrolysis temperature ranges have been determined. At T < 700°C, most of the hydrolyzable functional groups in the feedstock were retained in the biochars. Leaf biochar leachates have very high electrical conductivities compared to stem biochars and feedstocks, indicating significant salt content. At T ≥ 700°C, stem biochars have greater chemical stability to oxidation (average = 106.9 %) than leaf biochars (average = 100.6 %). Stems biochars, prepared at T <700°C, can be better valorized in carbon storage as a long-term C sink or replaces fossil carbon in industrial manufacturing, it can also be better valorized in the agricultural sector
Lipidomic analyses reveal distinctive variations in homeoviscous adaptation among clinical strains of <i>Acinetobacter baumannii</i> , providing insights from an environmental adaptation perspective
No full textInternational audienceAcinetobacter baumannii is known for its antibiotic resistance and is increasingly found outside of healthcare settings. To survive colder temperatures, bacteria, including A. baumannii, adapt by modifying glycerophospholipids (GPL) to maintain membrane flexibility. This study examines the lipid composition of six clinical A. baumannii strains, including the virulent AB5075, at two temperatures. At 18°C, five strains consistently show an increase in palmitoleic acid (C16:1), while ABVal2 uniquely shows an increase in oleic acid (C18:1). LC-HRMS2 analysis identifies shifts in GPL and glycerolipid composition between 18°C and 37°C, highlighting variations in phosphati dylethanolamine (PE) and phosphatidylglycerol (PG) lipids. ABVal2 shows increased PE with C18:1 and C16:1 at 18°C, but no change in PG, in contrast to other strains that show increased PE and PG with C16:1. Notably, although A. baumannii typically lacks FabA, a key enzyme for unsaturated fatty acid synthesis, this enzyme was found in both ABVal2 and ABVal3. In addition, ABVal2 contains five candidate desaturases that may contribute to its lipid profile. The study also reveals variations in strain motility and biofilm formation over temperature. These findings enhance our understanding of A. baumannii's physiological adaptations, survival strategies and ecological fitness in different environments
L'approche énactive constitue-t-elle le cadre d'une nouvelle définition de l'apprentissage ?
No full textInternational audienceWhat does learning mean for a living, thinking being? What are the mechanisms involved in mastering a new ability or transforming an existing one? For just over a century, the sciences that study intelligent behavior have proposed precise definitions and models of learning, favoring a behaviorist and internalist approach to learning, initially seen as an associative process, then as a process of acquisition, and finally as a process of self-organization. Is the enactive approach, and more generally the 4E approaches to cognition (embodied, embedded, enactive, extended), likely to change the definition of learning in the same way that these approaches are changing definitions in relation to cognition more generally? We first take a long look at the different ways in which learning has been understood over the last hundred or so years. We examine to what extent these successive new interpretations were useful, and we discuss their limitations. Then, in a second, shorter section, we attempt to lay the groundwork for an enactive definition of learning, which is conspicuously absent from the work of the pioneers.Que signifie apprendre pour un être vivant et pensant ? Quels sont les mécanismes favorables à la maîtrise d’une nouvelle capacité ou à la transformation d’une capacité existante ? Depuis un peu plus d’un siècle, les sciences qui étudient les comportements intelligents ont proposé des définitions et modélisations précises de l’apprentissage, privilégiant une approche comportementaliste et internaliste du mécanisme, initialement conçu comme un processus associatif, puis d’acquisition et enfin d’auto-organisation. L’approche énactive, et plus généralement les approches de la cognition 4E (embodied, embedded, enactive, extended ; en français, encorporée, située, énactive, étendue), sont-elles susceptibles de faire évoluer la définition de l’apprentissage comme elles le font plus globalement pour la cognition ? Nous proposons dans un premier temps de revenir longuement sur les principales conceptions de l’apprentissage pour en identifier les conquêtes successives et les limites. Au-delà de ces bilans, et dans un second temps plus court, nous tentons de formuler les premiers éléments d’une définition énactive de l’apprentissage dont il faut indiquer qu’elle fait explicitement défaut dans les travaux des pionniers
Caractérisation et modélisation des matériaux poreux d'encapsulage de moteur automobile pour le rayonnement acoustique externe
No full textThe encapsulation of car engines by porous screens is a technology that reduces the noise they radiate into their environment. Currently, their use relies mostly on their ability to absorb sound when placed inside the engine compartment, at a distance from the engine, but a new configuration that positions them directly in contact with the engine offers several advantages. Notably, this allows a reduction in mass and raw materials needed, but significantly alters their acoustic behaviour. In particular, the engine temperature, applied preload, and the amount of contact between the engine and the screen influence the acoustic behaviour of the system. This thesis aims to characterize the porous encapsulation materials and study their acoustic behaviour in their new configuration, in contact with a radiating surface representing the engine. This work is part of an industrial project called SEMPAE (Simulation of engine encapsulation for external acoustics, from 2020 to 2024), which is a collaboration between Trèves Group, an automotive equipment supplier, Renault Group, anautomotive manufacturer, ESI Group, a software publisher, and the Roberval research laboratory at UTC. First, various encapsulation materials, including polymer foams and fibrous materials, are characterized to obtain their properties that serve as input for poroelastic models. Various characterization methods are compared and applied. Special attention is given to the characterization of mechanical properties, for which there are still many uncertainties. Next, the stiffness of melamine foam compressed against a rigid surface is studied. Its relaxation over time is observed and modelled, highlighting the complex rheology of porous materials. Its nonlinearity as a function of strain is accounted for, revealing the interaction between the intrinsic nonlinearity of the material and the shape nonlinearity of a sample with a pyramidal geometry. Since the compression stiffness of an asperity made from a porous material can be modelled, the contact stiffness of a porous material with a rough surface can be predicted. Finally, the reduction of the acoustic power radiated by a plate covered with a screen consisting of a porous layer and a heavy sheet is studied. The mass-spring behaviour of the screen significantly reduces the radiated power beyond the resonance of the system. Experimental results reveal that by reducing the contact ratio between the screen and the plate, the resonance is shifted towards lower frequencies, which improves the acoustic insulation of the covering. Partial contact is created experimentally by cutting grooves into the screens, and is modelled using the parallel transfer matrix method.L’encapsulage de moteurs automobiles par des écrans poreux est une solution technologique qui sert à réduire le bruit qu’ils rayonnent dans l’environnement. L’utilisation actuelle de ces écrans repose principalement sur leur capacité à absorber le son lorsqu’ils sont placés à distance du moteur dans son compartiment, mais une nouvelle configuration qui les place directement au contact du moteur apporte plusieurs avantages. Ceci permet notamment un gain de masse et de matière première, mais modifie significativement leur comportement acoustique. En particulier, la température du moteur, la précontrainte appliquée, et la proportion de contact entre le moteur et l’écran pilotent le comportement acoustique du système. Cette thèse a pour objectif de caractériser les matériaux poreux d’encapsulage et d’étudier leur comportement acoustique dans leur nouvelle configuration au contact d’une surface rayonnante représentant le moteur. Ce travail s’inscrit dans un projet industriel appeléSEMPAE (Simulation de l’Encapsulage Moteur Pour l’Acoustique Externe, de 2020 à 2024), mené en collaboration entre le groupe Trèves, équipementier automobile, le groupe Renault, constructeur automobile, le groupe ESI, éditeur de logiciel, et le laboratoire de recherche Roberval de l’UTC. Dans un premier temps, plusieurs matériaux d’encapsulage, dont des mousses polymères et des matériaux fibreux, sont caractérisés pour obtenir leurs propriétés et alimenter une modélisation poroélastique. Les diverses méthodes de caractérisation sont comparées entre elles et appliquées. Une attention particulière est portée à la caractérisation des propriétés mécaniques, pour lesquelles il reste à ce jour beaucoup d’incertitudes. Ensuite, la raideur d’une mousse en mélamine comprimée par une surface rigide est étudiée. Sa relaxation au cours du temps est observée et modélisée, mettant en lumière la rhéologie complexe des matériaux poreux. Sa non-linéarité en fonction de la déformation est prise en compte, permettant de comprendre l’interaction entre la non-linéarité intrinsèque du matériau et la non-linéarité due à la forme d’un échantillon à géométrie pyramidale. Puisque la raideur de compression d’une aspérité composée d’un matériau poreux peut être modélisée, la raideur de contact d’un matériau poreux à surface rugueuse peut être prédite.La dernière partie porte sur la réduction de la puissance acoustique rayonnée par une plaque recouverte d’un écran constitué d’une couche poreuse et d’une masse lourde. Le comportement masse-ressort de l’écran permet une réduction significative de la puissance rayonnée au-delà de la résonance du système. L’expérience montre qu’en réduisant la surface de contact entre l’écran et la plaque, la résonance se déplace vers les basses fréquences, améliorant donc l’isolation acoustique de l’écran. Le contact partiel est créé expérimentalement en rainurant les écrans et peut être modélisé par la méthode des matrices de transfert en parallèle