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Effect of forward speed on the level-crossing distribution of kinematic variables in multidirectional ocean waves
No full textInternational audienceThe influence of forward speed on stochastic free-surface crossing, in a Gaussian wave field, is investigated. The case of a material point moving with a constant forward speed is considered; the wave field is assumed stationary in time, and homogeneous in space. The focus is on up-crossing events, which are defined as the material point crossing the free surface, into the water domain. The effect of the Doppler shift (induced by the forward speed) on the up-crossing frequency, and the related conditional joint distribution of wave kinematic variables is analytically investigated. Some general trends are illustrated through different examples, where three kinds of wave direction distribution are considered: unidirectional, short-crested anisotropic, and isotropic. The way the developed approach may be used in the context of slamming on marine structures is briefly discussed
Theoretical Study on Microwave Scattering Mechanisms of Sea Surfaces Covered With and Without Oil Film for Incidence Angle Smaller Than 30°
No full textInternational audienceThis article is devoted to investigating the microwave scattering mechanisms of oil-free and oil-covered sea surfaces for an incidence angle smaller than 30° in a backscattering configuration. The Elfouhaily spectrum is used to simulate an oil-free sea surface, whereas the Elfouhaily spectrum combined with the Jenkins damping model is applied to the simulation of an oil-covered sea surface. Then, the Kirchhoff approximation-stationary phase approximation (KA-SP) and the first order of small-slope approximation (SSA-1) are employed to simulate the scattering coefficients induced by specular scattering and total scattering, respectively. Importantly, a new parameter defined as specular scattering to total scattering ratio (STR) is proposed in this article, which can be used to measure the ratio of specular backscattered power to total backscattered power. The dependencies of the scattering coefficient and the STR on incidence angles, wind speeds, wind directions, oil thicknesses, and so on, are investigated. This article provides new insights for a better understanding of the evolution of microwave scattering mechanisms from oil-free and oil-covered sea surfaces in the transition region of incidence angles (from about 15° to 30°)
Propagation dans les guides d'ondes
No full textDoctoralOn va s'intéresser dans ce cours à la résolution des équations de l'acoustique dans un guide fermé, c'est à dire un milieu cylindrique de section transverse bornée, en régime périodique établi. Dans le premier chapitre, nous nous intéressons à un guide parfait (sans défaut) : nous montrons alors que la propagation peut être décrite à l'aide de solutions particulières, à variables séparées, appelés modes. Dans les chapitres suivants, nous montrons comment étudier ou simuler l'effet d'un défaut ou d'une perturbation du guide sur un tel mode. On présentera en particulier des méthodes permettant de calculer par éléments finis le champ diffracté par le défaut : la difficulté concerne l'écriture de conditions aux limites non réfléchissantes sur les frontières artificielles du domaine de calcul. L'intérêt de la thématique de ce cours est double : D'une part, les guides d'ondes sont présents dans de nombreux domaines d'applications. Ils peuvent être naturels (la mer est un guide acoustique) ou fabriqués par l'homme (ligne co-axiale, plaque élastique etc...). La présence du défaut peut à son tour être accidentelle (fissure dans une plaque élastique) ou voulue (chambre d'expansion jouant le rôle de filtre dans un silencieux d'automobile). Pour un défaut non souhaité, il est intéressant de pouvoir le localiser en mesurant sa réponse à une onde incidente, c'est l'objectif du CND (Contrôle Non Destructif) par ultrasons. Pour une perturbation voulue, l'intérêt de la simulation est d'accéder à une évaluation précise de son effet. D'autre part, nous verrons que les guides d'ondes offrent un cadre assez simple (on utilisera beaucoup la séparation de variables en coordonnées cartésiennes) pour présenter et étudier des méthodes plus générales : en particulier, les techniques de conditions transparentes que nous présenterons (opérateurs DtN et couches PML) sont également utilisées pour des simulations dans des domaines de propagation qui ne sont pas des guides, et peuvent être infinis dans 2 ou 3 directions
Analyse de problèmes électromagnétiques harmoniques en temps dans des milieux anisotropes elliptiques
No full textThe numerical simulation of electromagnetic problems in complex physical settings is a trending topic which conveys many scientific and industrial applications, such as the design of optical metamaterials, or the study of cold plasmas. The mathematical and numerical analysis of Maxwell problems is wellknown in simple physical contexts, when the material parameters are isotropic. Some results in anisotropic media exist, but they generally tend to focus on the case where the material tensors are real symmetric (or complex) Hermitian) definite positive. However, problems in more complex media are not covered by the standard theory. Therefore, new mathematical tools need to be developped to analyse thses problems. This thesis aims at analysing time-harmonic electromagnetic problems for a general class of complex anisotropic material tensors. These are called ellopptic materials. We derive an extended functional framework well-suited for these anisotropic problems, generalizing well-known results. We study the well-posedness of Maxwell boundary value problems for Dirichlet, Neumann, and Robin boundary conditions. For the Robin case, the characterization of appropriate function spaces for Robin traces is addressed. The regularity of the solution and its curl is studied, and elements of numerical analysis for edge finite elements are provided. In the perspective of the use of Domain Decomposition Methods (DDM) for accelerated numerical computing, various decomposed formulations are proposed and studied, focusing on their right meaning in terms of function spaces and equivalence with the global problem. These results are complemented with some numerical DDM experimentations in anisotropic media.La simulation numérique de problèmes électromagnétiques dans des configurations physiques complexes est largement utilisée pour de nombreuses applications scientifiques et industrielles, telles que la conception de métamatériaux optiques ou l'étude des plasmas froids. L'analyse mathématique et numérique des problèmes de Maxwell est bien connue dans des contextes physiques simples, où les paramètres du milieu sont isotropes. Des résultats en milieux anisotropes existent, mais se limitent généralement au cas des tenseurs réels symétriques (ou complexes hermitiens) définis positifs. Cependant, pour certains milieux plus complexes, les problèmes ne sont pas couverts par la théorie standard. De nouveaux outils mathématiques doivent donc être développés pour analyser ces problèmes.Dans cette thèse, nous analysons des problèmes électromagnétiques harmoniques en temps pour une classe générale de tenseurs matériels anisotropes, appelés elliptiques. Nous développons un cadre fonctionnel étendu adapté à ces problèmes avec conditions limites de Dirichlet, Neumann ou Robin. Dans le cas de Robin, un intérêt particulier est porté à la caractérisation des espaces pour les traces de Robin. Nous étudions la régularité de la solution et de son rotationnel, et donnons des éléments d'analyse numérique. Dans la perspective de l'utilisation de méthodes de décomposition de domaine (DDM) pour une résolution accélérée, nous proposons et étudions différentes formulations décomposées, en nous focalisant sur leurs espaces fonctionnels et leur équivalence avec le problème global. Quelques expérimentations numériques sur la DDM complètent ce travail
Spécificités des entreprises de défense et processus d’innovation : une approche empirique par les références scientifiques contenues dans les brevets
No full textInternational audienc
Intellectual Output 1 (IO1): SKILLSFOCUS 2030: A Model of Skills and Attributes needed for Engineers to achieve the SDGs
No full textThis Intellectual Output (IO1) document reports on the outcomes of Activity 1 as part of the A-STEP 2030(Attracting diverSe Talent to the Engineering Professions of 2030) project. This project is an EU Erasmus+ project funded under call number 2018-1-FR01-KA203-047854. The document begins by explainingthe purpose and aims of the overall research project and more specifically, the research questionsassociated with Activity1. Two tasks were completed in order to contribute to this report, the first beinga literature review (Tabas, Beagon and Kovesi, 2019) and the second consisting of 12 focus groups(three in France, Ireland, Finland and Denmark), the findings of which are detailed in Beagon et al.,(2019). Both reports are available on the project website https://www.astep2030.eu/en.The report summarises the outcomes of both studies and presents a model of skills and attitudes requiredof engineers in the future in order to meet the Sustainable Development Goals (SDGs). The model ispresented in tabular form and has three key pillars; Technical skills, Non-Technical Skills and Attitudes.These are further spilt into categories with lists of skills sets under the following terms: FundamentalTechnical Skills, Application Skills, Outward Facing – People Orientated Skills, Inward Facing – Ways ofThinking, Worldview and Character and Ethical Orientation. The Model is presented on page 11.The findings present a picture of the future engineer as having a broad worldview, a sound characterand a strong ethical orientation. Engineers still need to be taught the technical and application skillsrequired to achieve engineering projects, but non-technical skills will be equally important in theireducation. Compared to traditional approaches to engineering education, this new approach toengineering places a relatively high value on social values and ways of thinking and the importance ofthe human and social dimensions in engineering practice
Report on the programme Activity Development Process – The A-STEP 2030 Summer School” Report R7 Output of the A-STEP 2030 project
No full textThis report outlines the design and evaluation of the Learning and Teaching Activity which forms part ofthe A-STEP 2030 (Attracting diverSe Talent to the Engineering Professions of 2030) project. This projectis an EU Erasmus+ project funded under call number 2018-1-FR01-KA203-047854. The documentbegins by explaining the purpose and aims of the overall research project and more specifically, thebackground to the design of the Learning and Teaching Activity.The report provides a detailed description of the organisation of the learning and teaching activity anda summary of the feedback received from participants. Exemplars of the future scenarios co-created aspart of the learning and teaching activity are included in Appendix 2. These can be used by engineeringeducators to engage students in conversations about the future of engineering education. The report iscompleted with recommendations for future learning and teaching activities which can build upon thispilot project
On the Meaning of Sustainable Development: Humanity and Culture in the Age of Gaia and the Singularity
No full textInternational audienc
Symposium. Se (co-)construire avec ces « autres » en formation
No full textInternational audienceDans le cadre de ce symposium, un collectif d’enseignants chercheurs, de formateurs et de professionnels engagés dans les champs de métiers de haute technologie (ingénieurs en Intelligence Artificielle, ingénieurs innovateurs) et des métiers d’intervention sur autrui (soins, travail social, éducation pastorale) se propose de penser et de « disputer » en écho, autour de questions centrales identifiées, leurs travaux de recherche et leurs pratiques professionnelles sous la focale de l’« autre ». Cet « autre » s’entend ici à la fois en tant qu’autrui (Bourgeois, 2018, 2006 ; Cifali, 2019, 2018 ; Dubar, 2010 ; Levinas, 1990) ou tiers (Fabre, 2011), qu’espaces de formations et professionnels (Barbier, 2011, 2006) et espaces temps – moments de conflits entre temps idéal, temps actuel et temps passé – (Idem). Outre les formateurs professionnels et institutionnels, d’« autres » participent des processus de transmissions, favorisent ou non les apprentissages, et au-delà l’appropriation. Ces activités de formations, implicites ou non, participent ainsi à la co-construction de ces « autres », et cela tout autant dans le cadre d’ espaces d’activités que des temps dédiés ou de situations inattendues. Ces « autres », la plupart du temps effacés ou désincarnés, surtout dans cette période de positionnement « post-positiviste » et cette période de pandémie, sont bien présents et ne peuvent être oubliés. La recherche d’une meilleure compréhension et d’une prise en compte plus explicite de ces « autres » en formation, considérée ici comme un environnement global – un écosystème – pourrait être une piste heuristique tant du point de vue de la recherche en sciences de l’éducation sur les processus de formation qu’au niveau du développement didactique, d’actions et de leviers de formation.Symposium coordonné par :Catherine Adam ([email protected])Edwige Bombaron-Sabbagh ([email protected])Intervenant.e.s:Catherine Adam, ENSTA Bretagne, UR FOAP; Edwige Bombaron-Sabbagh, UR FOAP; Sophie Bobbé, anthropologue, laboratoires du Centre Edgar Morin et de MONA à l’INRA; Nathan Coutable, OFC-ISF; Daher Ahmed Farah, UR FOAP; Annie Farrayre, Infirmière CSS, UR FOAP; Myriam Graber, HES Neuchâtel, UR FOAP; Véronique Haberey-Knuessi, HES Neuchâtel, UR FOAP; Marianne Lafitte-Cottare, CHU Bordeaux, UR FOAP; Denis Lofti, UR FOAP; Tiphaine Liu, UR FOAP; Xavier Paroutaud, Directeur pédagogique de la FEDE; Cécile Plaud, ENSTA Bretagne, UR FOAP; Pascal Roquet, CNAM, directeur UR FOA
Causal Reinforcement Learning using Observational and Interventional Data
No full textLearning efficiently a causal model of the environment is a key challenge of model-based RL agents operating in POMDPs. We consider here a scenario where the learning agent has the ability to collect online experiences through direct interactions with the environment (interventional data), but has also access to a large collection of offline experiences, obtained by observing another agent interacting with the environment (observational data). A key ingredient, that makes this situation non-trivial, is that we allow the observed agent to interact with the environment based on hidden information, which is not observed by the learning agent. We then ask the following questions: can the online and offline experiences be safely combined for learning a causal model ? And can we expect the offline experiences to improve the agent's performances ? To answer these questions, we import ideas from the well-established causal framework of do-calculus, and we express model-based reinforcement learning as a causal inference problem. Then, we propose a general yet simple methodology for leveraging offline data during learning. In a nutshell, the method relies on learning a latent-based causal transition model that explains both the interventional and observational regimes, and then using the recovered latent variable to infer the standard POMDP transition model via deconfounding. We prove our method is correct and efficient in the sense that it attains better generalization guarantees due to the offline data (in the asymptotic case), and we illustrate its effectiveness empirically on synthetic toy problems. Our contribution aims at bridging the gap between the fields of reinforcement learning and causality