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A rounding and clustering-based exact algorithm for the p-center problem
No full textInternational audienceThe p-center problem consists of selecting p facilities from a set of possible sites and allocating a set of clients to them in such a way that the maximum distance between a client and the facility to which it is allocated is minimized. This paper proposes a new scalable exact solution algorithm based on client clustering and an iterative distance rounding procedure. The client clustering enables to initialize and update a subset of clients for which the p-center problem is iteratively solved. The rounding drastically reduces the number of distinct distances considered at each iteration. Our algorithm is tested on 396 benchmark instances with up to 1.9 million clients and facilities. Our results show that our approach outperforms existing methods run on the same computer except when p is smaller than 5. In this case, however, we optimally solve all instances in less than 2 minutes on average
Biomechanical characterization of cadaveric brachial plexus regions using uniaxial tensile tests
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L'espace extra-atmospherique en nous : Le langage ordinaire et le souci des communs extraterrestres
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Débogage multivers de spécifications non déterministes
No full textThis thesis deals with the interactive debugging of non-deterministic specification languages, in response to the increasing complexity of software systems, particularly in the domain of the Internet of Things. We propose a reduced, modular and language-independent multiverse debugging approachto accommodate the diversity offered by existing specification approaches. This method also provides tools to overcome the challenges of state-space explosion and allows the definition of temporal breakpoints, providing users with precise control tools for exploring the possible executions of a system. Our work includes the implementation of this approach for two modeling languages, including an existing UML interpreter. A new classification of breakpoints is also introduced, including an unexplored category, liveness breakpoints. The results obtained pave the way for the generalization of debugging tools for increasingly complex systems, while facilitating more rigorous verification at the early stages of development.Cette thèse traite du débogage interactif des langages de spécification non déterministes, en réponse à la complexité croissante des systèmes logiciels, notamment dans le domaine de l’Internet des Objets. Nous proposons une approche de débogage multivers réduit, modulaire et indépendante du langage afin de s’adapter à la diversité offerte par les approches de spécification existantes. Cette méthode propose aussi des outils pour surmonter les défis liés à l’explosion de l’espace d’état et permet de définir des points d’arrêt temporels, offrant aux utilisateurs des outils de contrôle précis pour l’exploration des exécutions possibles d’un système. Nos travaux incluent la mise en œuvre de cette approche pour deux langages de modélisation, incluant un interpréteur UML existant. Une nouvelle classification des points d’arrêt est également introduite, incluant une catégorie inexplorée, les points d’arrêt de vivacité. Les résultats obtenus ouvrent la voie à une généralisation des outils de débogage pour des systèmes de plus en plus complexes, tout en facilitant une vérification plus rigoureuse dès les premières étapes de développement
Étude de l'influence de l'intégrité de surface et d'un revêtement sur les propriétés en fatigue à grand nombre de cycles de l'acier 300M par mesures thermométriques sous chargement cycliques
No full textLanding gears are subjected to high loads and harsh environments, while at the same time having to meet stringent safety, weight and space requirements. The materials used have therefore been optimized and their surfaces functionalized by various surface treatments, as in the case of the study configuration, a shot-peened, grit blasted, coated with WC-CoCr by HVOF and then grinded 300M steel (300M HVOF). The various parameters of the different treatments interact to influence high-cycle fatigue properties and functional fatigue. This implies long development times and high production followup costs. The aim of the study is to demonstrate the value of thermometric measurements in accelerating the study of HCF properties and functional fatigue for heterogeneous configurations. After validating an SH approach for bare 300M, a methodology to test its relevance for heterogeneous configurations is proposed. Applied to shot-blasted 300M, it enabled us to build a model to forecast fatigue abatement factor. It was also shown that SH measurements are not relevant to the fatigue study of gritblasted 300M and HVOF 300M.Monitoring thermo-elastic coupling on 300M HVOF has enabled us to validate a quantitative fatigue damage scenario and various functional fatigue scenarios. Tools for non-destructive and near-real-time monitoring of radial crack propagation were proposed. This led to the development of a first lifespan forecast model based on crack propagation.Les trains d’atterrissage sont soumis à des sollicitations importantes et des environnements sévères tout en devant répondre à de forts impératifs de sécurité, de masse et d’encombrement. Les matériaux utilisés ont donc été optimisés et leurs surfaces fonctionnalisées par divers traitements de surface, comme pour la configuration de l’étude, un acier 300M grenaillé, sablé, revêtu de WCCoCr par HVOF puis rectifié (300M HVOF). Les nombreux paramètres des différents traitements interagissent entre eux pour influencer les propriétés en fatigue à grand nombre de cycles et la fatigue fonctionnelle. Cela implique des délais et des coûts élevés de développement et de suivi de production. L’objectif de l’étude est de démontrer l’intérêt des mesures thermométriques afin d’accélérer l’étude des propriétés HCF et de la fatigue fonctionnelle pour des configurations hétérogènes. Après validation d’une approche par AE pour le 300M nu, une méthodologie pour tester sa pertinence pour des configurations hétérogènes est proposée. Appliquée au 300M grenaillée, elle a permis de construire un modèle de prévision de facteur d’abattement. Aussi, il a été montré que les mesures d’AE ne sont pas pertinentes pour l’étude de la fatigue du 300M grenaillé puis sablé et du 300M HVOF.Le suivi du couplage thermo-élastique sur le 300M HVOF a permis de valider un scénario d’endommagement quantitatif en fatigue et différents scénarios de fatigue fonctionnelle. Des outils permettant de suivre en temps quasi-réel et de manière non-destructive la propagation d’un réseau de fissures radiales ont été proposés. Cela a permis d’alimenter un premier modèle de prévision de durée de vie par propagation de fissures
Contrôle stochastique avec pénalisation entropique
No full textThis thesis focuses on stochastic optimal control problems with constraints on the marginal laws of the state process. These problems have constituted a very active research area in the past few years since they offer many practical and theoretical perspectives. In particular, this work is motivated by demand side management applications in power systems. More specifically, we are interested in controlling the overall electrical consumption of agents on a one-day period while imposing that the terminal marginal law of the state of the agents is equal to the initial law. The interest in this formulation is to define, in a seasonal environment, a periodic control procedure which can be reconducted on each period.This thesis explores an original way of solving stochastic optimal control problems with constraints in law based on a reformulation as constrained optimization problems on the space of probability measures. The decision variable is then splitted into two decision variables, each one considering only a specific part of the constraints while the deviation between these two probability measures is penalized by adding a relative entropy term. We take advantage of this penalized version to propose an alternating minimization procedure to approximate a solution to the original problem. This procedure involves solving sequentially two simple subproblems, each one consisting in minimizing the objective function over one variable while the other is fixed. The first subproblem amounts to a pointwise minimization of a running cost function. The solution of the second subproblem can be expressed as the so called exponential twist of a reference (Markovian) probability measure whose study constitutes a substantial part of this thesis. This alternating procedure is proved to converge to an approximate solution of the original control problem under various assumptions allowing for instance non convex running costs with respect to the control variable, as well as jump diffusions dynamics.Cette thèse se concentre sur les problèmes de contrôle stochastique optimal avec des contraintes sur les lois marginales du processus d'état. Ces problèmes ont attiré beaucoup d'intérêt ces dernières années car ils offrent de nombreuses perspectives pratiques et théoriques. Ce travail est en particulier motivé par les applications de gestion de la demande dans les systèmes électriques. Plus précisément, nous nous intéressons au contrôle de la consommation électrique globale des agents sur une période d'un jour tout en imposant que la loi marginale terminale de l'état des agents soit égale à la loi initiale. L'intérêt de cette formulation est de définir, dans un environnement saisonnier, une procédure de contrôle périodique qui peut être reconduite à chaque période.Cette thèse présente une méthode originale de résolution des problèmes de contrôle stochastique optimal avec contraintes en loi, basée sur une reformulation en problèmes d'optimisation avec contraintes sur l'espace des mesures de probabilité. La variable de décision est alors scindée en deux variables de décision, chacune n'incluant qu'une partie spécifique des contraintes tandis que l'écart entre ces deux mesures de probabilité est pénalisé par l'ajout d'un terme d'entropie relative. Nous tirons parti de cette version pénalisée pour proposer une procédure de minimisation alternée afin d'obtenir une solution approchée du problème original. Cette procédure consiste à résoudre séquentiellement deux sous-problèmes simples, chacun se réduisant à minimiser la fonction objectif par rapport à une variable tandis que l'autre est fixée. Le premier sous-problème revient à minimiser ponctuellement une fonction de coût instantanée. La solution du second sous-problème peut être exprimée comme l'extit{exponential twist} d'une mesure de probabilité de référence (markovienne) dont l'étude constitue une partie importante de cette thèse. Il est prouvé que cette procédure alternée converge vers une solution approximative du problème de contrôle original sous diverses hypothèses permettant par exemple d'inclure des coûts instantanés non convexes par rapport à la variable de contrôle, ainsi que des dynamiques de diffusions avec sauts
La difficile légitimation d'un argumentaire anti-lithium en France : tensions, contradictions, dissonances dans les discours des opposants aux projets miniers émergents
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SCvxPyGen: Autocoding SCvx Algorithm
No full textInternational audienceIn this paper, we address the embedded code generation for an optimal control algorithm, SCvx, which is particularly suitable for solving trajectory planning problems with collision avoidance constraints. Producing code compatible with embedded systems constraints will support the use of the SCvx algorithm in a real-time configuration. Existing uses of SCvx on drones or embedded platforms are currently handcrafted code. On the other hand, recent toolboxes such as SCPToolbox provide a simpler access to these trajectory planning algorithms, based on the resolution of a sequence of convex sub-problems. We define here a framework, in Python, enabling the automatic code generation for SCvx, in C, based on cVxpygen and the ecos solver. The framework is able to address problems involving non-convex constraints such as obstacle avoidance. This is a first step towards a more streamlined process to auto-code trajectory planning algorithms and convex optimization solvers
Building Intelligent Databases through Similarity: Interaction of Logical and Qualitative Reasoning
No full textInternational audienceIn this article, we present a novel method for assessing the similarity of information within knowledge-bases using a logical point of view. This proposal introduces the concept of a similarity property space ΞP for each knowledge K, offering a nuanced approach to understanding and quantifying similarity. By defining the similarity knowledge space ΞK through its properties and incorporating similarity source information, the framework reinforces the idea that similarity is deeply rooted in the characteristics of the knowledge being compared. Inclusion of super-categories within the similarity knowledge space ΞK allows for a hierarchical organization of knowledge, facilitating more sophisticated analysis and comparison. On the one hand, it provides a structured framework for organizing and understanding similarity. The existence of super-categories within this space further allows for hierarchical organization of knowledge, which can be particularly useful in complex domains. On the other hand, the finite nature of these categories might be restrictive in certain contexts, especially when dealing with evolving or highly nuanced forms of knowledge. Future research and applications of this framework focus on addressing its potential limitations, particularly in handling dynamic and highly specialized knowledge domains.</div
Cadre pour le test de la robustesse des composants logiciels à base d’apprentissage automatique
No full textIn light of the significant progress in artificial intelligence over recent years, machine learning components have been increasingly deployed in critical systems. However, the nature of such applications has however led to concerns regarding their reliability, and robustness has been identified as a key requirement for high-risk AI systems. Robustness can be assessed through software testing, which is an essential software engineering activity. Nevertheless, the conceptual differences between artificial intelligence and conventional software raise novel challenges in the application of standard testing techniques. This thesis therefore focuses on the development and implementation of new robustness testing methods. It presents a domain ontology, in order to propose a comparative framework and a tool to support practitioners in the choice, development and evaluation of robustness testing methods that are adapted to systems based on machine learning. This thesis then proposes a toolbased method, developed through action research involving two industrial cases of object detection based on machine learning. This metrics-driven method addresses the issues encountered in practice by providing a framework and clear guidelines for robustness testing. Finally, the thesis presents a set of lessons learned from the work carried out on the industrial cases and from the qualitative evaluation of the proposed method by practitioners.Les avancées dans le domaine de l'intelligence artificielle (IA) ont conduit à une intégration croissante de composants reposant sur l'apprentissage automatique dans des systèmes critiques. En pratique, la nature critique de ces applications suscite toutefois des préoccupations quant à leur fiabilité et la robustesse a donc été identifiée comme une exigence fondamentale pour les systèmes d'IA à haut risque. Celle-ci peut être notamment évaluée par le biais du test logiciel, qui constitue une activité essentielle de l’ingénierie logicielle. Néanmoins, des différences conceptuelles entre l’IA et les logiciels conventionnels posent de nouveaux défis dans l’application des techniques de test usuelles. Cette thèse s’intéresse donc au développement et à la mise en pratique de nouvelles méthodes de test de la robustesse. Tout d’abord, elle présente une ontologie du domaine, afin de proposer un cadre comparatif et un outil pour accompagner les praticiens dans le choix, le développement et l’évaluation de méthodes de test de la robustesse qui soient adaptés aux systèmes basés sur l’apprentissage automatique. Par la suite, cette thèse propose une méthode outillée, développée à travers une recherche-action impliquant deux cas industriels de détection d’objets basés sur de l’apprentissage automatique. Cette méthode, dirigée par les métriques, répond aux problématiques rencontrées dans la pratique en fournissant un cadre et des directives claires pour le test de la robustesse. Enfin, la thèse met en évidence un ensemble d’enseignements tirés des travaux menés sur les cas industriels et de l’évaluation qualitative par des praticiens de la méthode proposée