HAL-INSA Toulouse
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De la Simulation au Terrain : Une Approche Sans Vérité Terrain pour le Suivi 3D des Vergers
No full textInternational audienceLack of annotated data as well as model transfer challenges limit accurate structural analysis of 3D orchards in field conditions by LiDAR and machine learning techniques. This study explores a scalable framework that trains deep learning models on synthetic labelled data. It then applies them to unlabelled real point clouds acquired with an unmanned ground vehicle in an apple orchard. Integrating classification, skeletonisation, and contrastive learning the framework segments trees, generates structural maps, and detects anomalies without ground-truth annotations. These results suggest potential contributions to flexible orchard monitoring by supporting variability analysis based on descriptors derived from the structural representations of trees.La falta de datos anotados, así como los desafíos de transferencia de modelos, limitan el análisis estructural preciso de huertos 3D en condiciones de campo mediante LiDAR y técnicas de aprendizaje automático. Este estudio explora un marco escalable que entrena modelos de aprendizaje profundo en datos sintéticos etiquetados. A continuación, los aplica a nubes de puntos reales sin etiquetar adquiridas con un vehículo terrestre no tripulado en un huerto de manzanos. Integrando clasificación, esqueletización y aprendizaje contrastivo, el marco segmenta árboles, genera mapas estructurales y detecta anomalías sin anotaciones reales. Estos resultados sugieren posibles contribuciones a la supervisión flexible de huertos mediante el apoyo al análisis de variabilidad basado en descriptores derivados de las representaciones estructurales de los árboles.Le manque de données annotées ainsi que les défis liés au transfert de modèles limitent l'analyse structurelle précise des vergers 3D sur le terrain par LiDAR et les techniques d'apprentissage automatique. Cette étude explore un cadre évolutif qui entraîne des modèles d'apprentissage profond sur des données synthétiques étiquetées. Elle les applique ensuite à des nuages de points réels non étiquetés acquis à l'aide d'un véhicule terrestre sans pilote dans un verger de pommiers. Intégrant la classification, la squelettisation et l'apprentissage contrastif, le cadre segmente les arbres, génère des cartes structurelles et détecte les anomalies sans annotations de vérité au sol. Ces résultats suggèrent des contributions potentielles à la surveillance flexible des vergers en soutenant l'analyse de la variabilité basée sur des descripteurs dérivés des représentations structurelles des arbres
Use of suspensions of phytosterol microparticles to improve the solubility of methane in water
No full textInternational audienceMethane, an abundantly produced greenhouse gas, is a major driver of global climate change. The development of sustainable processes for methane capture is limited by the poor solubility of this organic compound in water, but this solubility can be increased by adding other compounds to the aqueous solution. Here, we studied the solubility of methane in aqueous dispersions containing lipid microparticles of phytosterols-a group of sterol compounds from plants-at room temperature and atmospheric pressure. The solubility of the phytosterols in water was improved chemically, by functionalization with glycerol carbonate in solvent-free conditions, and physically, by antisolvent precipitation to form particles in water. We evaluated the influence of phytosterol microparticles on methane solubility in water by monitoring the apparent partition coefficient between the gas and liquid phases defined by Henry's law. Phytosterol functionalization generated amphiphilic phytosterols with glycerol branches, which were characterized by FTIR and MALDI-TOF. These amphiphilic phytosterols formed particles of 2 and 12 mm in diameter on antisolvent precipitation. Systems containing phytosterol microparticles had a partition coefficient half that of the corresponding control. The gas-liquid equilibrium was, therefore, shifted to the liquid state, demonstrating that the solubility of methane in water was improved by phytosterol microparticles.Utilisation de suspensions de microparticules de phytostérols pour améliorer la solubilité du méthane dans l’eau. Le méthane, un gaz à effet de serre produit en abondance, est un facteur majeur du changement climatique mondial. Le développement de procédés durables de captage du méthane est limité par la faible solubilité de ce composé organique dans l’eau, mais cette solubilité peut être augmentée en ajoutant d’autres composés à la solution aqueuse. Ici, nous avons étudié la solubilité du méthane dans des dispersions aqueuses contenant des microparticules lipidiques de phytostérols − un groupe de composés stérols issus de plantes − à température ambiante et à pression atmosphérique. La solubilité des phytostérols dans l’eau a été améliorée chimiquement, par fonctionnalisation avec du carbonate de glycérol dans des conditions sans solvant, et physiquement, par précipitation pour former des particules dans l’eau. Nous avons évalué l’influence des microparticules de phytostérols sur la solubilité du méthane dans l’eau par détermination de son coefficient de partage apparent entre les phases gazeuse et liquide comme défini par la loi de Henry. La fonctionnalisation des phytostérols a généré des phytostérols amphiphiles, caractérisés par FTIR et MALDI-TOF. Ces phytostérols amphiphiles forment dans l’eau des particules de 2 et 12 μm de diamètre par précipitation dans un anti-solvant. Les systèmes contenant des microparticules de phytostérols présentent un coefficient de partage moitié inférieur à celui du contrôle. L’équilibre gaz-liquide a donc été déplacé vers l’état liquide, démontrant que la solubilité du méthane dans l’eau est améliorée par les microparticules de phytostérols
Diagonalisation de la matrice de masse dans le cadre de la variante de la base décalée de la XFEM
No full textInternational audienc
Reinforced Galton--Watson processes III: Empirical offspring distributions
No full text34 pages, 2 figuresInternational audienceReinforced Galton--Watson processes describe the dynamics of a population where reproduction events are reinforced, in the sense that offspring numbers of forebears can be repeated randomly by descendants. More specifically, the evolution depends on the empirical offspring distribution of each individual along its ancestral lineage. We are interested here in asymptotic properties of the empirical distributions observed in the population, such as concentration, evanescence and persistence. For this, we incorporate tools from the theory of large deviations to our preceding analysis [arXiv:2306.02476,arXiv:2310.19030]
Resource Allocation for a Constellation of Low Earth Orbit Telecommunication Satellites: Optimization of the User-Satellite Link Network
No full textInternational audienceThe deployment of Low Earth Orbit (LEO) constellations for telecommunications is a growing market for satellite manufacturers. Such constellations offer a global coverage, low latency, resilience and redundancy, but their design requires numerous steps for which decision tools are more than necessary. In this paper, we propose to develop optimization algorithms to handle the resource allocation problem on the forward link between the LEO satellites and the end-users. In this problem, given a LEO constellation and an on-ground traffic model, the goal is to allocate the available resources of the satellites (bandwidth and power) in order to provided the maximum quantity of service to the end-users. A key point is that due to the high velocity of the satellites on their low orbits, each end-user can only stay connected to a satellite for a few minutes. To maintain a continuous service, it is crucial to extend the connection times with each satellite to avoid handovers. Failure to do so may negatively impact the quality of service due to frequent and abrupt disconnections. To tackle this problem, we propose two heuristic methods exploiting the computation of maximum flows with minimum cost in graphs. These heuristic methods are compared with mixed integer linear programming approaches.La mise en place de constellations en orbite terrestre basse (LEO) pour les télécommunications est un marché en croissance pour les fabricants de satellites. De telles constellations offrent une couverture mondiale, une faible latence, une résilience et une redondance, mais leur conception nécessite de nombreuses étapes pour lesquelles des outils de décision sont plus que nécessaires. Dans cet article, nous proposons de développer des algorithmes d'optimisation pour gérer le problème d'allocation des ressources sur le lien aller entre les satellites LEO et les utilisateurs finaux. Dans ce problème, étant donné une constellation LEO et un modèle de trafic au sol, l'objectif est d'allouer les ressources disponibles des satellites (bande passante et puissance) afin de fournir la quantité maximale de service aux utilisateurs finaux.Un point clé est que, en raison de la haute vitesse des satellites sur leurs orbites basses, chaque utilisateur final ne peut rester connecté à un satellite que pendant quelques minutes. Pour maintenir un service continu, il est crucial d'étendre les temps de connexion avec chaque satellite pour éviter les transferts. Ne pas le faire peut négativement impacter la qualité de service en raison de déconnexions fréquentes et abruptes. Pour résoudre ce problème, nous proposons deux méthodes heuristiques exploitant le calcul des flux maximaux à coûts minimaux dans les graphes. Ces méthodes heuristiques sont comparées avec des approches de programmation linéaire en nombres entiers
Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les matricesde rotation (3, 3)... sans jamais oser le demander.1ère partie : les différentes paramétrisations
No full textTout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les matrices de rotation (3, 3)... sans jamais oser le demander 1-ère partie : les différentes paramétrisationsJean-Baptiste Hiriart-Urruty Résumé. Les matrices orthogonales (3, 3) de déterminant 1, appelées encore matrices de rotation (3, 3), sont revisitées ici via leurs différentes paramétrisations. Suivant que l'on privilégie l'exponentiation ou la transformation rationnelle de matrices antisymétriques, on arrive à des représentations condensées (de toutes ces matrices de rotation) qui ne dépendent essentiellement que de 3 paramètres. Le prolongement dans une 2 ème partie se fera vers les quaternions, objet mathématique plus utilisé qu'on le pense en mécanique du vol
A synthetic cell with integrated DNA self-replication and membrane biosynthesis
No full textABSTRACT The emergence, organization, and persistence of cellular life are the result of the functional integration of metabolic and genetic networks. Here, we engineer phospholipid vesicles that can operate three essential functions, namely transcription-translation of a partial genome, self-replication of this DNA program, and membrane synthesis. The synthetic genome encodes six proteins and its compartmentalized expression produces active liposomes with distinct phenotypes demonstrating successful module integration. Our results reveal that genetic factors exert a stronger control over DNA replication and membrane synthesis than metabolic crosstalk or module co-activity. By showing how genetically encoded functions derived from different species can be integrated in liposome compartments, our work opens new avenues for the construction of autonomous and evolving synthetic cells
A Moment Map for the Space of Maps to a Balanced Manifold
No full textGiven a complex balanced manifold X and a compact complex manifold S equipped with a positive volume form dV > 0 and satisfying an extra condition such that dim S ≥ dim X -1, we construct a moment map for the action of the Lie group of biholomorphisms of S that preserve dV onto the space of holomorphic maps f : S -→ X that satisfy a certain condition with respect to the Bott-Chern cohomology class of the balanced metric of X. The purpose is twofold: to study such maps as a possible addition to some very recent hyperbolicity notions involving holomorphic maps with a certain type of growth from some C p , rather than S, to X; and to lay the groundwork for a possible future construction of balanced quotients as an analogue of the classical symplectic quotients.</div
Gold in pyrite revisited: insights into remobilization during deformation using electron backscatter diffraction and LA-ICP-MS
No full textInternational audienceIn a gold deposit near Nassara, southern Burkina Faso, gold occurs closely associated with pyrite within a network of veins hosted by metavolcanic and metasedimentary rocks. Using SEM and LA-ICP-MS analyses, we identified three generations of pyrite with distinct roles in gold mineralization. Pyrite 1 (Py1) formed early during mineralization, replacing alteration minerals like ankerite in metabasalt. Pyrite 2 (Py2) developed around Py1 in pressure shadows caused by localized micro-shear zone reactivation during successive micro-seismic events. Pyrite 2 is enriched in As and Au, unlike Py1. Pyrite 3 (Py3), unrelated to mineralization, formed at a later stage. Gold occurs in pyrite as micro-inclusions (in Py1 and Py2), fracture-fillings (mainly in Py2), and within the pyrite structure as invisible gold, including nanoparticles (predominantly in Py2). Combining electron backscatter diffraction (EBSD) and laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) analysis reveals that deformation-induced misorientation of pyrite facilitated the remobilization of invisible gold, which subsequently re-precipitated as colloidal particles along sub-grain boundaries and within fractures, mimicking visible inclusions. These findings demonstrate that gold perceived as inclusions (visible or invisible) often precipitates within micro/nano-fissures and sub-grain boundaries during remobilization. This highlights the critical importance of thorough ore characterization for accurately determining gold deportment. Such insights advance our understanding of mineralization processes and support the development of more efficient recovery strategies
Seatizen Atlas: a collaborative dataset of underwater and aerial marine imagery
No full textPublisher: Nature Publishing GroupInternational audienceCitizen Science initiatives have a worldwide impact on environmental research by providing data at a global scale and high resolution. Mapping marine biodiversity remains a key challenge to which citizen initiatives can contribute. Here we describe a dataset made of both underwater and aerial imagery collected in shallow tropical coastal areas by using various low cost platforms operated either by citizens or researchers. This dataset is regularly updated and contains \textgreater1.6 M images from the Southwest Indian Ocean. Most of images are geolocated, and some are annotated with 51 distinct classes (e.g. fauna, and habitats) to train AI models. The quality of these photos taken by action cameras along the trajectories of different platforms, is highly heterogeneous (due to varying speed, depth, turbidity, and perspectives) and well reflects the challenges of underwater image recognition. Data discovery and access rely on DOI assignment while data interoperability and reuse is ensured by complying with widely used community standards. The open-source data workflow is provided to ease contributions from anyone collecting pictures