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PIGMMaLIOn: a Partial Incremental Gaussian Mixture Model with a Low I/O Design
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Mesure de la transparence cornéenne par l’analyse d’images oct
No full textInternational audienceLa cornée est la première des deux lentilles de l’oeil. La transparence de la cornée saine est due à sa structure très régulière qui peut être perturbée en présence de pathologies. Pour diagnostiquer la transparence cornéenne, nous avons développé des méthodes basées sur l’analyse d’images obtenues par tomographie par cohérence optique (OCT) qui permettent d’obtenir des valeurs physiques comme le libre parcours moyen des photons et le pourcentage de transmission cohérente de la lumière, qui impactent la vision
Surface Morphology Optimization of Thermoplastic Composites for Structural Bonding Using Abrasive Waterjet Texturing
No full textInternational audienceThe controlled surface modification of composites with thermoplastic matrices is essential for improving their adhesive bonding performance. Abrasive Waterjet (AWJ) texturing is a promising technique for reliable surface functionalization, as it can create optimal surface morphology without heating the material or inducing fibre delamination. This study aims to explore the possibility of using AWJ for structural bonding applications. The influence of surface roughness on the adhesive performance of carbon fibre reinforced thermoplastic samples with an epoxy adhesive is investigated through single lap joint tensile tests. The results show that AWJ texturing significantly improves the strength of CFR-PEKK / FM 300M bonds for a wide range of parameters and with good repeatability, leading to predominantly cohesive failure inside the adhesive
Méthodes d'inversion de type one-shot et décomposition de domaine
No full textOur main goal is to analyze the convergence of a gradient-based optimization method, to solve inverse problems for parameter identification, in which the corresponding forward and adjoint problems are solved by an iterative solver. Coupling the iterations for the three unknowns (the inverse problem parameter, the forward problem solution and the adjoint problem solution) yields the so-called one-shot inversion methods. Many numerical experiments showed that using very few inner iterations for the forward and adjoint problems may still lead to a good convergence for the inverse problem. This motivates us to develop a rigorous convergence theory for one-shot methods using a fixed small number of inner iterations, with a semi-implicit scheme for the parameter update and a regularized cost functional. Our theory covers a general class of linear inverse problems in the finite-dimensional discrete setting, for which the forward and adjoint problems are solved by generic fixed point iteration methods. By studying the spectral radius of the block iteration matrix of the coupled iterations, we prove that for sufficiently small descent steps the (semi-implicit) one-shot methods converge. In particular, in the scalar case, where the unknowns belong to one-dimensional spaces, we establish not only sufficient but even necessary convergence conditions on the descent step. Next, we apply one-shot methods to (linearized and then non-linear) inverse conductivity problems, and solve the forward and adjoint problems by domain decomposition methods, more specifically nonoverlapping optimized Schwarz methods. We analyze a domain decomposition algorithm that simultaneously calculates the forward and adjoint solutions for a given conductivity. By combining this algorithm with the gradient descent parameter update, we obtain a domain decomposition one-shot method that solves the inverse problem. We propose two discretized versions of the coupled algorithm, the second of which (in the case of the linearized inverse conductivity problem) falls into the abstract framework of our convergence theory. Finally, several numerical experiments are provided to illustrate the performance of the one-shot methods, in comparison with the classical gradient descent in which the forward and adjoint problems are solved using direct solvers. In particular, we observe that, even in the case of noisy data, very few inner iterations may still guarantee good convergence of the one-shot methods.Notre objectif principal est d’analyser la convergence d’une méthode d’optimisation basée sur le gradient, pour résoudre des problèmes inverses d’identification de paramètres, dans laquelle les problèmes directs et adjoints correspondants sont résolus par un solveur itératif. Le couplage des itérations pour les trois inconnues (le paramètre du problème inverse, la solution du problème direct et la solution du problème adjoint) donne ce que l’on appelle les méthodes d’inversion de type one-shot. De nombreux tests numériques ont montré que l’utilisation de très peu d’itérations internes pour les problèmes directs et adjoints peut néanmoins conduire à une bonne convergence pour le problème inverse. Cela nous motive à développer une théorie de convergence rigoureuse pour les méthodes de type one-shot en utilisant un petit nombre fixe d’itérations internes, avec un schéma semi-implicite pour la mise à jour du paramètre et une fonction de coût régularisée. Notre théorie couvre une classe générale de problèmes inverses linéaires dans le cadre discret de dimension finie, pour lesquels les problèmes directs et adjoints sont résolus par des méthodes génériques d’itération de point fixe. En étudiant le rayon spectral de la matrice par blocs des itérations couplées, nous prouvons que pour des pas de descente suffisamment petits, les méthodes de type one-shot (semi-implicites) convergent. En particulier, dans le cas scalaire, où les inconnues appartiennent à des espaces à une dimension, nous établissons des conditions de convergence suffisantes et même nécessaires sur le pas de descente. Ensuite, nous appliquons des méthodes de type one-shot aux problèmes inverses de conductivité (linéarisés et puis non linéaires), et résolvons les problèmes directs et adjoints par des méthodes de décomposition de domaines, plus spécifiquement des méthodes de Schwarz optimisées sans recouvrement. Nous analysons un algorithme de décomposition de domaine qui calcule simultanément les solutions directe et adjointe pour une conductivité donnée. En combinant cet algorithme avec la mise à jour du paramètre par descente de gradient, nous obtenons une méthode one-shot de décomposition de domaine qui résout le problème inverse. Nous proposons deux versions discrétisées de l’algorithme couplé, dont la seconde (dans le cas du problème inverse de conductivité linéarisé) s’inscrit dans le cadre abstrait de notre théorie de convergence. Enfin, plusieurs expériences numériques sont fournies pour illustrer les performances des méthodes de type one-shot, en comparaison avec la méthode de descente de gradient classique dans laquelle les problèmes directs et adjoints sont résolus par des solveurs directs. En particulier, nous observons que, même dans le cas de données bruitées, très peu d’itérations internes peuvent toujours garantir une bonne convergence des méthodes de type one-shot
SECRET: A New SECurity REquirements SpecificaTion Template
No full textInternational audienceThe growing number of software and hardware system attacks has made security a critical factor in their design. To guarantee the safety of the system, security requirements must be established, but this is a difficult task since they are usually expressed in natural language. Researchers have proposed structured natural language templates for specifying security requirements to simplify this process. These templates must consider various security aspects, such as security criteria and mechanisms. This paper introduces the SECurity REquirements specificaTion (SECRET) template, developed through two action research cycles to address these issues. Initially, the SECRET template was created and tested by identifying and resolving problems in defining security requirements. Then, the SECRET template was applied to a use case, and it was concluded that all security requirements were correctly specified
Efficient methods for the solution of boundary integral equations on fractal antennas
No full textInternational audienceThis work focuses on construction of efficient numerical methods for wave scattering by fractal antennas, see [3]. It builds on the theoretical basis proposed in the recent work [1], which establishes boundary integral (BIE) formulations for solving sound-soft Helmholtz scattering problems on fractal screens. An important feature of suchformulations is the use of the Hausdorff measure on fractals instead of the standard Lebesgue’s measure. This adds an extra dimension to the two classical difficulties encountered with numerical BEM simulations, namely the evaluation of boundary integrals and the fact that the underlying matrices are dense. Our idea is to exploit the Hausdorff measure’s self-similar structure in order to deal with these difficulties
On double descent in reinforcement learning with LSTD and random features
No full textInternational audienceTemporal Difference (TD) algorithms are widely used in Deep Reinforcement Learning (RL). Their performance is heavily influenced by the size of the neural network. While in supervised learning, the regime of over-parameterization and its benefits are well understood, the situation in RL is much less clear. In this paper, we present a theoretical analysis of the influence of network size and l2-regularization on performance. We identify the ratio between the number of parameters and the number of visited states as a crucial factor and define overparameterization as the regime when it is larger than one. Furthermore, we observe a double descent phenomenon, i.e., a sudden drop in performance around the parameter/state ratio of one. Leveraging random features and the lazy training regime, we study the regularized Least-Squared Temporal Difference (LSTD) algorithm in an asymptotic regime, as both the number of parameters and statesgo to infinity, maintaining a constant ratio. We derive deterministic limits of both the empirical and the true Mean-Squared Bellman Error (MSBE) that feature correction terms responsible for the double descent. Correction terms vanish when the l2-regularization is increased or the number of unvisited states goes to zero. Numerical experiments with synthetic and small real-world environments closely match the theoretical predictions
Etude et simulations de l'effet Micro-Doppler en théorie du radar en vue de la détection de cibles de type drone
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Amélioration des communications optiques sans fil à l’aide de techniques hybrides et d’accès multiple
No full textVisible light communication (VLC) is a promising technology for indoor wireless connectivity, offering high-speed data transmission and alleviating spectrum congestion. This thesis explores the integration of non-orthogonal multiple access (NOMA) and multiple-input multiple-output (MIMO) techniques to improve VLC system efficiency. We investigate various power allocation techniques, including fixed power allocation (FPA), gain ratio power allocation (GRPA), and normalized gain difference power allocation (NGDPA), to enhance resource distribution among users. Different user pairing algorithms, such as next-largest difference user-pairing algorithm (NLUPA) and uniform channel gain difference (UCGD), are also examined. The achievable sum rate for NOMAMIMO-VLC systems is analyzed in scenarios with even and odd user numbers, and results are compared with NOMA without pairing and orthogonal frequency division multiple access (OFDMA). Furthermore, we assess the bit error rate (BER) performance under diversity techniques, such as selection combining (SC), equal gain combining (EGC), and maximum ratio combining (MRC). Finally, we derive an analytic expression for BER for an arbitrary number of users. Overall, our comprehensive study provides valuable insights into NOMA-MIMO-VLC systems for indoor wireless communication.La communication par lumière visible (VLC) est une technologie prometteuse pour la connectivité sans fil en intérieur, offrant une transmission de données à haute vitesse tout en atténuant la congestion du spectre. Cette thèse explore l’intégration de l’accès multiple nonorthogonal (NOMA) et des techniques à entrées multiples et sorties multiples (MIMO) pour améliorer l’efficacité des systèmes VLC. Nous examinons différentes techniques d’allocation de puissance, notamment l’allocation de puissance fixe (FPA), selon le ratio de gain (GRPA) et selon la différence de gain normalisée (NGDPA), afin d’optimiser la répartition des ressources entre les utilisateurs. Divers algorithmes de couplage d’utilisateurs, tels que l’algorithme de couplage à différence la plus proche (NLUPA) et celui de la différence de gain uniforme (UCGD), sont également étudiés. Le débit total réalisable dans des scénarios avec un nombre pair et impair d’utilisateurs est évalué et comparé aux performances du NOMA sans couplage et de l’OFDMA. De plus, l’analyse du taux d’erreur binaire (BER) est réalisée sous différentes techniques de diversité (SC, EGC, MRC). Nous dérivons également une expression analytique du BER pour un nombre arbitraire d’utilisateurs, fournissant des informations précieuses sur les performances des systèmes NOMA-MIMO-VLC
Vibrations sous chargement turbulent en géométrie cylindrique avec admissions impactantes : Application à un espace annulaire de cuve de réacteur à eau pressurisée
No full textPressurized water reactor vessels are prone to vibrations, due in particular to the flow in the gap between the vessel and the core barrel: understanding and controlling them is both a scientific and a safety issue.The conventional description of these vibrations is based on a reference fluctuating pressure spectrum, on longitudinal and circumferential correlation lengths, and on a modal forcing based on the joint acceptance integral. It assumes a homogeneous turbulent pressure on the inner cylinder surface, which is a priori not adapted to the industrial configuration, with three or four inlet branches.Using a coupled experimental-numerical approach, the aim is to quantify the consequences of this simplification and improve the representation of forcing, based on an elementary reference case consisting of two co-axial cylinders submitted to two impinging jets perpendicular to the cylinder axis.On a modular water mock-up built-up for that purpose, after characterizing the turbulent forcing with a fixed inner cylinder using fluctuating wall pressure sensors, the vibrations obtained by arranging the inner cylinder on flexible plates are analyzed: the strong inhomogeneity of convection velocities (between 0 and 4 m/s), as well as of fluctuating pressure spectra (several orders of magnitude depending on frequency) and of their correlation lengths (different evolutions with frequency and variations up to a factor two) numerically predicted, is actually observed, with a particularly remarkable calculation-test agreement.These LES simulation and test results thus constitute a well-documented reference test case for flow-induced vibrations in annular gap configurations with impinging inlets. It will be a basis for future numerical modelling and experimental mock-ups representing more complex configurations.Les cuves de réacteurs à eau pressurisée subissent des vibrations, dues notamment à l’écoulement dans l'espace séparant la cuve de l’enveloppe de cœur : leur compréhension et leur maîtrise constituent un enjeu tant scientifique que de sûreté.La description conventionnelle de ces vibrations repose sur un spectre de pression fluctuante de référence, des longueurs de corrélation longitudinales et circonférentielles, et l’élaboration d’un chargement modal sur la base de l’intégrale de joint acceptance. Elle suppose une pression turbulente homogène sur la surface du cylindre interne, hypothèse a priori non adaptée à la configuration industrielle, avec la présence de trois ou quatre branches d'admission.Via une démarche couplée expérimentale – numérique, l’objectif est de quantifier les conséquences de cette simplification et d’améliorer la représentation du chargement, en s’appuyant sur un cas de référence élémentaire, constitué de deux cylindres co-axiaux soumis à deux jets impactants perpendiculaires à l’axe des cylindres.Sur une maquette en eau modulable conçue à cet effet, après la caractérisation, au moyen de capteurs de pression fluctuante en paroi, du chargement turbulent avec cylindre interne fixe, les vibrations obtenues en disposant le cylindre interne sur des languettes flexibles sont analysées : la forte inhomogénéité des vitesses de convection (entre 0 et 4 m/s), ainsi que des spectres de pression fluctuante (plusieurs ordres de grandeur selon la fréquence) et de leurs longueurs de corrélation (évolutions différentes selon la fréquence et variations du simple au double) numériquement prédite, est effectivement observée, selon un accord calculs-essais particulièrement remarquable.L’ensemble des résultats d’essais et de simulations LES constitue ainsi un cas-test de référence bien documenté de vibrations sous écoulement turbulent en espace annulaire avec admissions impactantes. Il servira de base pour des modélisations numériques et un moyen d’essai représentant des configurations plus complexes