Portail HAL Ensta
Not a member yet
11080 research outputs found
Sort by
A Survey for Unmanned Aerial Vehicles in Smart Agriculture: Types and Modelling Perspectives
No full textInternational audienc
A Model of Competing Gangs in Networks
No full textInternational audienceTwo groups produce a network good perceived by a third party, such as a police or military institution, as a ‘public bad’, referred to as ‘crime’ for simplicity. These two groups, considered mafias, are assumed to be antagonists, whether they are enemies or competitors in the same market, causing harm to each other’s activities. This paper provides guidelines for the policymaker, typically the police, seeking to minimize overall crime levels by internalizing these negative externalities. One specific question is investigated: the allocation of resources for the police. In general, we recommend a balanced crackdown on both antagonists, but an imbalance in group sizes may lead the police to focus on the more criminal group
Where is the Planetary?
No full textInternational audienceThis talk raised questions about the current discourse on the planetary. It suggested that the horrifying truth about the planetary is that it is not what it seems. We are always already post-planetary, and so the discussion of the planetary, along with all of its references to landing on Earth, amount to nothing more than a repression of the real problem: thinking the transformed relationship between modernity and an extraterrestrial domain which no longer constitutes an outside, and yet which has hardly begun to enter productively into our thinking
Deep Learning Classification of Venous Thromboembolism Based on Ultrasound Imaging
No full textInternational audienceVenous thromboembolism (VTE) occurs when a blood clot forms in a vein. According to the US National Institutes of Health, VTE affects 0.13% of men and around 0.11% of women in the United States every year, i.e., about 400 000 people per year. VTE includes deep vein thrombosis (DVT) and pulmonary embolism (PE). DVT is linked to the obstruction of a deep vein by a blood clot, usually in the lower leg, thigh, or pelvis. Whereas pulmonary embolism (PE) results from the migration of the blood clot toward a pulmonary artery. The objective of our project is to evaluate the possibility of predicting a PE based on ultrasound (US) images. It should be emphasized that there is no medical expertise for the detection of PE from these images. We proposed two methods: the first is based on the extraction of texture descriptors and the second relies on deep learning models. We developed a learning scheme for deep neural networks based on a joint training on a classification and segmentation task, and then a specialization of the network on the classification task. Alternatively, we built a model combining images and clinical data. Beyond the techniques used, significant work has been carried out to sort the database studied and select images. We obtained conclusive accuracy on the detection of PE
Self-heating test under cyclic loading at 20kHz: determination of the heat source field
No full textInternational audienceFor several years, research teams have been interested in characterizing HCF properties from self-heating tests under cyclic loadings. This method is based on two parts: the experimental characterization which deals with the temperature monitoring during cyclic loading, and a probabilistic multiscale model that enables to describe the thermomechanical behavior of the material and predict the fatigue curves. This method has been widely studied and validated at low frequency (<100Hz) on many materials. However, the application of this method to high frequency tests needs to set up a new approach to postprocess the testing results. Indeed, the particular conditions of the high frequency tests requires to consider the stress heterogeneities through the sample. An experimental protocol was therefore set up to perform self-heating tests on a high frequency machine as well as a numerical model of the test to assess different test configurations and boundary conditions. The objective of this study is to adapt the selfheating method for high frequency solicitations and to identify the thermal source through the sample with considering the mechanical field heterogeneities. This represents a crucial first step to determine the fatigue curves of different materials in the very high cycle fatigue (VHCF) domain.</div
Fissuration par champ de phase : Vers une méthode générique pour suivre le chemin d'équilibre de la structure
No full textInternational audienc
Étude analytique et numérique de problèmes inverses en diffraction acoustique pour la conception de microphones spatiaux
No full textCONTEXT: This doctoral work is motivated by a concrete need identified by the association Mon Cartable Connecté (My Smart Schoolbag). As part of the improvement of its telepresence device to help hospitalized children attend school remotely, the association wants to implement spatialized, immersive sound. Due to the proved impact of such a device on social interactions between students, the proposed solution must not resemble any part of the human body. Finally, it must respect space and cost constraints. Among existing technologies, we can mention ambisonic microphones (Zoom H3-VR, Zylia Pro, ...) and microphones in the shape of human heads (Kemar, Neumann KU-100, ...). The former produce a spatialized signal (with numerous channels) but deliver a neutral sound, which limitates immersion. The latter reproduce natural human listening without any digital processing, but only generate binaural sound (with two channels). We thus propose to bring these two technologies together in an object shaped differently from a human head. CHALLENGES: The first challenge is that ambisonics are based on the harmonic surface functions of the recording device. Indeed, their analytical expression is known for spherical and elliptical shapes only. We decided to ignore this topic and to focus on the second challenge: The question of the existence of scatterers that are physically different but have the same impulse response is an open problem. Nevertheless, we can define a simplified model in order to propose suitable resolution methods. We consider that three quantities can characterize the acoustics of an object: its geometry, its absorption properties and the position of its listening points (eardrums or microphones). Numerous databases provide free access to head meshes and their respective impulse responses. We can then define several optimization problems for identifying the values of one or more of these parameters. We solve them by minimizing a cost function using a gradient descent algorithm. STRUCTURE OF MANUSCRIPT: We first assume that the head is an impenetrable scatterer. We develop a solver for the direct scattering problem in Matlab. This efficient algorithm is based on the implementation of hierarchical matrix inside Gypsilab (developed by Matthieu Aussal). It allows us to simulate realistic frequency responses (HRTFs) fastly and with several different boundary conditions until 20kHz. Given that the error between the numerical results and the experimental measurements can be reduced by choosing a more appropriate boundary condition, we identify the optimal impedance of human heads until 15kHz from phaseless experimental data. Then the question of equivalent shapes arises. We determine triplets (shape, impedance, eardrum) yielding frequency responses close enough to HRTFs until 4kHz.Finally, we change our model and assume that the head is a penetrable scatterer. We transpose the previous developments into this new framework. Thus, we identify the refraction indexes of human heads until 4kHz. We finish with the numerical determination of equivalent scatterers defined by triplets (shape, refraction index, eardrum) of which the frequency responses approach given experimental HRTFs until 4kHz.CONTEXTE : Ces travaux de thèse sont motivés par un besoin concret identifié par l'association Mon Cartable Connecté. Dans le cadre de l'amélioration de son dispositif de téléprésence pour aider à la scolarisation à distance d'enfants hospitalisés, l'association souhaite implémenter un son spatialisé et immersif. En raison de l'impact prouvé d'un tel dispositif sur les interactions sociales entre élèves, il faudra que la solution proposée n'évoque pas une forme humaine. Enfin, elle devra respecter des contraintes d'encombrement et de coût. Parmi les technologies existantes, nous pouvons citer les microphones ambisoniques (Zoom H3-VR, Zylia Pro, ...) et les microphones en formes de têtes humaines (Kemar, Neumann KU-100, ...). Les premiers produisent un signal spatialisé (avec de nombreux canaux) mais délivrent un son neutre, ce qui limite l'immersion. Les seconds reproduisent l'écoute naturelle humaine sans aucun traitement numérique mais génèrent seulement un son binaural (avec deux canaux). Nous proposons donc de réunir ces deux technologies dans un objet dont la forme serait différente d'une tête humaine. ENJEUX : Une première difficulté est le fait que la technologie ambisonique repose sur les fonctions harmoniques surfaciques de l'appareil d'enregistrement utilisé. En effet, ces dernières sont connues analytiquement pour des sphères et des ellipses uniquement. Nous décidons de laisser cette remarque de côté et nous nous concentrons sur la seconde difficulté : la question de l'existence d'obstacles ayant des géométries différentes et présentant la même réponse impulsionnelle est un problème ouvert. Nous pouvons tout de même définir un modèle simplifié afin de proposer des méthodes de résolution. Nous considérons trois grandeurs principales pour caractériser l'acoustique d'un objet : sa géométrie, ses propriétés d'absorption et la position de ses points d'écoute (tympans ou microphones). Il existe de nombreuses bases de données donnant libre accès à des géométries de têtes et aux réponses fréquentielles associées. Nous pouvons alors définir plusieurs problèmes d'identification des valeurs d'un ou plusieurs de ces paramètres. Nous les résolvons en minimisant une fonction de coût par descente de gradient. STRUCTURE DU MANUSCRIT : Nous commençons par supposer que la tête est un obstacle impénétrable. Nous développons un solveur pour le problème direct de diffraction acoustique avec Matlab. Cet algorithme performant est basé sur l'implémentation des matrices hiérarchiques dans Gypsilab (développé en Matlab par Matthieu Aussal). Il nous permet de calculer rapidement des réponses en fréquence (HRTFs) réalistes avec différentes conditions d'impédance jusqu'à 20kHz. Voyant que l'erreur entre les résultats numériques et les mesures expérimentales peut être réduite par un choix judicieux de condition de bord, nous identifions l'impédance optimale de têtes humaines jusqu'à 15kHz à partir de données expérimentales sans phase. Se pose alors la question des formes équivalentes. Nous déterminons des triplets (forme, impédance, tympans) donnant des HRTFs assez proches de celles de têtes humaines jusqu'à 4kHz. Enfin, nous supposons que la tête est un obstacle pénétrable et changeons notre modèle. Nous transposons les développements réalisés précédemment à ce nouveau cadre. Ainsi, nous identifions les indices de réfraction de têtes humaines jusqu'à 4kHz. Nous terminons avec la détermination numérique d'obstacles équivalents définis par des triplets (forme, indice de réfraction, tympans) dont les réponses fréquentielles approchent des HRTFs mesurées expérimentalement jusqu'à 4kHz
L'éco socialisation ou les origines du développement d'aspirations professionnelles écologiques chez les élèves ingénieurs
No full textInternational audienceAs part of the professional socialization of engineering students, this research studies the development of ecological career expectations. Twenty biographical interviews conducted with engineering students and recent graduates from two French engineering schools were analyzed thematically. The results show that socio-ecological dimensions generally occupy a marginal place in the prescribed curricula of the schools studied. At the same time, a process of “eco- socialization” outside the classroom is helping to develop ecological career expectations. Three factors are necessary for students to develop such aspirations: an encounter with the discourse of “cause entrepreneurs”, the presence of go-betweens among student’s acquaintances, and the legitimacy of socio-ecological challenges within the peer groups. This eco-socialization is part of the school environment and interacts with curricula. It is at the intersection of individual and collective, situational and organizational parameters that we can understand the development of these aspirations and their influence on the academic and career paths.S’inscrivant dans la socialisation professionnelle des élèves-ingénieurs, cette recherche étudie le développement de leurs aspirations professionnelles écologiques. Vingt entretiens biographiques, réalisés auprès élèves-ingénieurs et jeunes diplômés de deux écoles d’ingénieurs françaises font l’objet d’une analyse thématique. Les résultats montrent que les dimensions socio-écologiques tiennent généralement une place marginale, dans les curricula prescrits des écoles étudiées. Parallèlement, un processus d’ « éco-socialisation », hors des enseignements, participe au développement d’aspirations professionnelles écologiques. Trois facteurs sont identifiés pour que les étudiants développent de telles aspirations : la rencontre avec des discours d’entrepreneurs de causes, la présence de « passeurs » dans leur cercle proche et la légitimité des enjeux socio-écologiques au sein du groupe de pairs. Ce processus s’inscrit dans l’environnement scolaire des écoles et s’interface avec les curricula. C’est alors au croisement de paramètres individuels et collectifs, situationnels et organisationnels que peut se comprendre la construction de ces aspirations et leurs influences sur les parcours scolaires et professionnelles de ces futurs ingénieurs
Etude expérimentale des chargements hydrodynamiques induits par les impacts de vagues déferlantes sur les éoliennes offshores flottantes
No full textBreaking wave impacts may be responsible for the most severe hydrodynamic loads encountered during the life time of a floating offshore wind turbine, and significant progresses are required to predict these loads with confidence. We aimed to experimentally identify the different parameters of the waves and of the turbine which influence the impact force and to quantitatively assess their importance. A segmented circular cylindrical mockup was used to measure the loads generated by focused breaking wave impacts. We used a new methodology based on a set of accelerometers to compensate for the force signal oscillations induced by the vibrations of the mockup, which are triggered by the impulsive nature of impact. An important effort was devoted to the characterisation of the impacting breaking strenght. They were measured using a video camera and modelled with a fully non-linear potential flow solver. We investigated the influence of the breaking strenght of the impacting waves, the distance between the breaking location and the front face of the cylinder, the tilt angle of the cylinder and the horizontal velocity of the cylinder during impact.Les impacts de vagues déferlantes peuvent être responsables des chargements hydrodynamiques les plus importants rencontrés par une éolienne pendant son cycle de vie. Des progrès sont nécessaires pour prédire ces efforts avec précision. Nous avons cherché à identifier expérimentalement les différents paramètres des vagues et de la turbine qui influencent ces chargements. Pour cela, nous avons mesuré les efforts d'impact générés par différentes vagues focalisées sur un cylindre circulaire segmenté. Un nouveau procédé basé sur des accéléromètres a été utilisé pour compenser les oscillations des mesures d'efforts induites par les vibrations de la structure. Un effort important a été consacré à la caractérisation des vagues déferlantes. Celles-ci ont été mesurées à l'aide d'une caméra et modélisé avec un solveur potentiel entièrement non-linéaire. Nous avons étudié l'influence de l'intensité du déferlement de la vague, de la distance entre le point de déferlement et la face avant du cylindre, de l'inclinaison du cylindre et de sa vitesse horizontale pendant l'impact. L'effet de l'intensité du déferlement est quantifié
Optimisation de filaments laser femtoseconde dans l'atmosphère
No full textWhen a femtosecond laser pulse propagates in a nonlinear medium with a power exceeding the self-focusing threshold, a long plasma filament is formed. This allows the femtosecond pulse to propagate distances far greater than the Rayleigh length while maintaining a small beam waist and a high intensity in any transparent media, including air. By optimizing the laser parameters, filamentation has been achieved up to kilometric distances. These filaments have many applications, especially in the atmosphere. They can guide lightning, create waveguide structures in the air for optical signals, reduce the drag in supersonic flight, guide terahertz and microwave radiation, and serve as sources of air lasing and terahertz radiation for remote sensing.This thesis deals with the spatio-temporal tailoring of femtosecond laser filaments in air, and their optimization for atmospheric applications.In the first part, we detail the principles and theoretical models of filament generation and the methods used to characterize filaments in this work.In the second part, we present a detailed study on the generation of filaments with Laguerre-Gaussian beams, including measurements of the critical power for self-focusing and of the deposited energy in filaments under different conditions.The third part discusses the organization of filaments along the transverse section of the beam, using vortex and other Laguerre-Gaussian beams for the realization of optical air waveguides. We first demonstrate that vortex beams are a simple method to create air waveguides. Then, by combining vortex beams with multifocal phase plates, we significantly extend the length of these air waveguides. Finally, utilizing the cumulative effect produced by the filaments at a kHz repetition rate, we generate a permanent air waveguide up to several tens of meters long.In the fourth part, we discuss the organization and extension of filaments along the propagation axis of the beam. Using Laguerre-Gaussian beams, we significantly extend the filament length and successfully increase the guided discharge distance compared to a classical gaussian beam. Additionally, by using multifocal phase plates to generates three foci along the laser axis, we produce extended superfilaments, doubling the length of laser guided discharges.In the fifth part, we discuss the generation of spatio-temporally controlled light filaments, using a flying focus technique. We demonstrate the formation of an ionization front with adjustable speed and direction. The later can generate a pure Cherenkov terahertz radiation when the ionization front velocity is superluminal, thus increasing the terahertz radiation produced by monochromatic light filaments in air by an order of magnitude.Lorsqu'une impulsion laser femtoseconde se propage dans un milieu transparent avec une puissance dépassant le seuil d'auto-focalisation, un long filament de plasma se forme dans le milieu. Ce phénomène permet au laser femtoseconde de se propager sur des distances bien supérieures à la longueur de Rayleigh tout en maintenant une faible largeur de faisceau et une intensité laser élevée dans les milieux non linéaires, y compris l'air. En optimisant les paramètres du laser, des filaments de ont été obtenus jusqu’à des distances kilométriques. Les filaments femtoseconde ont de nombreuses perspectives d'application, notamment dans l’atmosphérique. Ils peuvent guider la foudre, créer des structures de guide d'ondes optiques dans l'air, réduire la traînée des engins supersoniques, guider les radiations térahertz et micro-ondes, et servir de sources lasers atmosphériques et de sources de radiations térahertz pour la télédétection.Ce travail de thèse porte sur la mise en forme spatio-temporelle de filaments femtoseconde dans l'air, et sur leur optimisation pour des applications atmosphériques.Dans la première partie, nous détaillons les principes et les modèles théoriques de la génération de filaments laser ainsi que les méthodes utilisées pour caractériser les filaments dans ce travail.Dans la deuxième partie, nous présentons une étude détaillée de la génération de filaments avec des faisceaux Laguerre-Gauss, y compris une mesure de la puissance critique d’auto-focalisation et de l'énergie déposée dans les filaments en fonction des paramètres de ces faisceaux.La troisième partie concerne l’organisation de faisceaux de filaments dans la section du faisceau laser, en utilisant des faisceaux vortex et d'autres faisceaux Laguerre-Gauss pour optimiser la formation de guides d'ondes optiques dans l’air à l’aide de filaments. Nous démontrons d'abord que les faisceaux vortex sont une méthode simple pour créer des guides d'ondes atmosphériques, et en combinant les faisceaux vortex avec des lames de phase multifocales, nous prolongeons la longueur du guide d'ondes atmosphérique. Enfin, en utilisant l'effet de chauffage cumulatif créé par des filaments à haute cadence, nous démontrons la génération de guides d'ondes atmosphériques permanents de plusieurs dizaines de mètres de long.Dans la quatrième partie, nous discutons de l’organisation de filaments le long de l'axe de propagation du faisceau. En utilisant des faisceaux Laguerre-Gauss, nous prolongeons significativement la longueur du filament par rapport à un faisceau gaussien et augmentons avec succès la distance de décharge électriques guidée par laser. De plus, en utilisant des lames de phase multifocales pour produire plusieurs foyers, nous générons des superfilaments étendus, doublant la distance de décharge guidée.Dans la cinquième partie, nous discutons de la génération de filaments lumineux contrôlés par une technique de « flying focus », permettant de contrôler la vitesse et la direction du front d'ionisation. Un front superluminal permet ainsi la génération d'un rayonnement térahertz de type Cherenkov, augmentant ainsi d'un ordre de grandeur le rayonnement térahertz produit par des filaments de lumière monochromatique dans l'air