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Caractérisation et simulation de la croissance de grains en 3D d'un superalliage base nickel polycristallin
No full textCette thèse de doctorat se concentre sur le développement et l'application de techniques avancées de caractérisation et de simulation 3D pour l'Inconel 718, un superalliage base nickel utilisé dans les turboréacteurs. Deux états métallurgiques sont étudiés : une microstructure équiax et une microstructure fabriquée de manière additive après traitement thermique. Un microscope PFIB-SEM à double faisceau est utilisé pour développer et optimiser les protocoles de coupes en série pour l'état équiaxe, tandis que le polissage mécanique couplé à l'EBSD est employé pour l'état fabriqué de manière additive. Les cartes EBSD obtenues sont traitées pour une reconstruction 3D, et des méthodes pour cette transition sont détaillées. Les microstructures reconstruites sont intégrées dans des simulations éléments finis afin d'étudier les effets des stratégies de maillage sur la topologie des joints de grains, en mettant l'accent sur les limitations de la voxelisation. Des simulations en croissance de grains isotropes et hétérogènes sont réalisées en utilisant différents modèles de propriétés des joints de grains, incluant même les joints de macles. Enfin, des simulations 2D et 3D sont comparées, en analysant les différences de topologie de croissance des grains et l'évolution de la distribution de la taille des grains.This PhD thesis focuses on the development and application of advanced 3D characterization and simulation techniques for Inconel 718, a nickel-based superalloy used in aircraft engines. Two metallurgical states are studied: an equiaxed microstructure and an additively manufactured microstructure after thermal treatment. A dual-beam PFIB-SEM is used to develop and optimize serial-sectioning protocols for the equiaxed state, while mechanical polishing coupled with EBSD is employed for the additively manufactured state. The acquired EBSD maps are processed for 3D reconstruction, and guidelines for this workflow are outlined. Reconstructed microstructures are integrated into a finite element framework to study the effects of meshing strategies on grain boundary topology, emphasizing voxelization limitations. Isotropic and heterogeneous grain growth simulations are conducted using different grain boundary properties models, even incorporating twin boundaries. Finally, 2D and 3D simulations are compared, analyzing differences in grain growth topology and grain size distribution evolutions
Teleworking and covid crisis : experimentations from numerical and managerial transformations within organizations
No full textLe télétravail suscite débats et soulève des défis au niveau social. Les PME et dirigeants ont peu été étudiés. Cette thèse analyse comment les dirigeants de PME gèrent le télétravail ces dernières années avec une méthodologie mixte. Premièrement nous avons étudié quels profils d’entreprises et de dirigeants avaient la volonté de poursuivre le télétravail en lien avec les TIC, RSE et innovation (N=2 875). Les résultats montrent quatre classes d’entreprises : ambivalentes et converties s’opposent aux résistantes et réticentes. Deuxièmement, nous avons examiné les profils d’entreprises et de dirigeants qui avaient effectivement maintenu leurs pratiques du télétravail (N=992). Trois classes d’entreprises ressortent : les ambivalentes, les résistantes et les converties. Les facteurs qui influencent ce choix sont les TIC, l’innovation de produit, le management des horaires, la taille des entreprises et l’expérience longue des dirigeants. Enfin, nous avons analysé les pratiques, perceptions et management du télétravail chez des dirigeants de PME dans les entreprises ambivalentes avec des entretiens (N=13). Les résultats montrent un continuum de perceptions du télétravail par les dirigeants entre contrainte et opportunité et une pratique personnelle du télétravail sous-estimée. Le management du télétravail est pluriel avec des impacts sur la gestion des temps, les espaces, la productivité et la performance globale de l’organisation, des équipes et des cas extrêmes. Cette thèse, au-delà de ses contributions académiques, a des implications managériales.Telework is associated with debates and challenges. SMEs and CEOs are understudied. This thesis investigates how SME CEOs manage telework after 2020 thanks to a mixed methodology. First, we studied companies and CEOs profiles willing to keep on teleworking in relation with ICT, CSR and innovation (N=2 875). Results show four types of companies : ambivalent and converted ones are opposed to resitant and reluctant ones. Second, we examined which companies and CEOs profiles use telework (N=992). Three classes exist : ambivalent, resistant and converted ones. ICT, product innovation, time management, companies size and long CEO tenure influence telework. Last, we investigate CEO’s telework practices, perceptions and management in ambivalent SMEs thanks to interviews (N=13). Results show telework perceptions range from constraint to opportunity. CEO’s use of telework is underestimated. Telework management is plural and involves time, space, productivity, global performance, team and extreme cases management. This thesis, beyond its academic contributions, has managerial implications
Détection de fuites de liquide frigorigène dans les installations frigorifiques industrielles à compression de vapeur
No full textLa détection efficace des fuites de réfrigérant est cruciale pour les systèmes de réfrigération industrielle, car ces fuites peuvent avoir un impact significatif sur les performances du système ainsi que sur son empreinte environnementale.Les méthodes existantes de détection et de diagnostic des défauts reposent principalement sur des données expérimentales ou de laboratoire. Toutefois, leur application en milieu industriel présente des défis pour une détection précoce et précise.Les fuites de réfrigérant peuvent être identifiées en surveillant les baisses inattendues du niveau de liquide dans le réservoir du système.Cette thèse de doctorat propose une nouvelle approche basée sur l'exploitation des données et guidée par la connaissance métier, pour la détection des fuites de réfrigérant dans les systèmes industriels de réfrigération à compression de vapeur.Notre méthode prédit le niveau de liquide dans le réservoir en conditions normales de fonctionnement et identifie les fuites en comparant les valeurs réelles et prédites, tout en tenant compte des facteurs opérationnels et externes.Les expériences ont été menées à partir de données réelles issues de systèmes de réfrigération industriels. Nous avons évalué cinq modèles d'apprentissage automatique pour leur capacité à prédire le niveau de liquide en l'absence de défaut et exploré différentes techniques de détection des fuites, ainsi que des approches préliminaires sur le diagnostic des fuites.Afin d'assurer la robustesse du modèle face à l'évolution des systèmes de réfrigération, nous avons développé une approche automatisée de détection et d'adaptation aux dérives de concepts.Les connaissances du domaine ont joué un rôle clé à chaque étape de notre approche. En intégrant des données réelles à des améliorations guidées par la connaissance, notre méthode montre un fort potentiel pour un système fiable et scalable.À terme, notre objectif est de développer un système de détection des fuites entièrement automatisé, minimisant l'intervention humaine, s'adaptant aux évolutions du système et pouvant être déployé à grande échelle sur différentes installations.Efficient detection of refrigerant leakage is crucial for industrial refrigeration systems, as leaks can significantly impact both system performance and environmental sustainability.Existing fault detection and diagnosis (FDD) methods rely primarily on experimental or laboratory data.However, in the industrial use case, achieving accurate early detection poses significant challenges.Refrigerant leakage can be identified by tracking unexpected drops in the liquid level within the system receiver.This PhD thesis presents a novel data-driven and knowledge-guided approach for refrigerant leak detection in industrial vapor compression refrigeration systems.Our method predicts the liquid level in the receiver under fault-free operating conditions and identifies leaks by comparing the actual and predicted values, incorporating both operational and external factors.The experiments were conducted using real-world data from industrial refrigeration systems. We evaluated five machine learning models for their ability to predict fault-free liquid levels and explored various fault detection techniques for leak identification, along with preliminary research on leak diagnosis.To ensure that the model remains robust over time despite the evolving nature of refrigeration systems, we developed an automated approach for concept drift detection and adaptation.Domain knowledge played a key role in guiding every stage of our approach. By integrating real-world data with knowledge-driven enhancements, our method shows strong potential for a reliable and scalable system.Ultimately, we aim to develop a fully automated leak detection system that minimizes human intervention, adapts to system changes, and scales across different installations
Mechanism of Bacterial DNA Segregation : Functional study of the droplet organization of the partition complex
No full textLes bactéries possèdent généralement un génome composite présent sur différentes molécules d'ADN. Malgré cette complexité, l'information génétique est extrêmement stable grâce à leur répartition fidèle lors de la division cellulaire. La ségrégation de l'ADN repose essentiellement sur les systèmes ParABS pour transmettre au moins une copie de chaque molécule d'ADN dans les cellules filles. Le mécanisme de partition médié par ParABS n'est pas entièrement compris. La formation d’un complexe de partition sur des séquences centromériques (parS) est une étape clé pour assurer le déplacement et le positionnement de l’ADN dans les cellules bactériennes. Les complexes de partition seraient formés par l’auto-assemblage dynamique des protéines ParB autour de parS. Récemment, la protéine ParB est apparue comme appartenant à une nouvelle classe de commutateurs moléculaires dépendante du CTP avec la capacité de former des condensats biologiques dynamiques (ou gouttelettes).Mon projet de thèse a pour but de comprendre les mécanismes moléculaires qui régissent l'auto-assemblage du complexe de partition et la ségrégation active de ce condensat biologique. Nous utiliserons le système modèle ParABS du plasmide F d'Escherichia coli pour l'étude de son complexe de partition par une combinaison d'approches génétique, biochimique et de microscopie.Bacteria usually possess a composite genome present on different DNA molecules. Despite this complexity, genetic information is extremely stable thanks to their faithful distribution during cell division. DNA segregation essentially relies on ParABS systems to transmit at least one copy of each DNA molecule in the daughter cells. The partition mechanism mediated by ParABS is not fully understood. The formation of a partition complex on centromeric sequences (parS) is a key step to ensure the movement and positioning of DNA in bacterial cells. Partition complexes are thought to be formed by the dynamic self-assembly of ParB proteins around parS. Recently, the ParB protein has emerged as belonging to a new class of CTP-dependent molecular switches with the ability to form dynamic biological condensates (or droplets).My thesis project aims to understand the molecular mechanisms that govern the self-assembly of the partition complex and the active segregation of this biological condensate. We will use the ParABS model system of the F plasmid of Escherichia coli for the study of its partition complex by a combination of genetic, biochemical and microscopy approaches
Essays in Industrial Organization and Health Economics
No full textCette thèse étudie les questions d'Economie Industrielle qui se posent sur les marchés pharmaceutiques où (i) les nouvelles technologies augmentent l'information individuelle disponible pour la prise de décision ; (ii) les incitations des assureurs privés peuvent compromettre la protection des consommateurs ; et (iii) la structure de coût des nouveaux traitements remet en cause les règles de tarification traditionnelles.Dans le premier chapitre, intitulé « Pharmaceuticals and Digital Health : How Data-driven Insights May Reshape the Insuline Market », je documente les complémentarités entre dispositifs médicaux et médicaments : comment les dispositifs médicaux innovants, générant des données de santé individuelles, peuvent influencer la demande, les prix et les incitations à l'innovation sur les marchés pharmaceutiques. J'étudie ces questions en analysant l'impact des lecteurs de glycémie en continu (CGM) sur le marché de l'insuline, où les données à haute fréquence des CGM peuvent réduire les frictions informationnelles auxquelles sont confrontés les médecins concernant les médicaments. À l'aide des données de remboursement de l'Assurance Maladie françaises, je montre que les CGM modifient les choix de médicaments grâce à de nouveaux attributs observables (par exemple, la performance nocturne du traitement). Ce dispositif permet aux fabricants de médicaments affichant de bonnes performances sur ces nouveaux attributs de bénéficier d'une demande accrue et de fixer des prix plus élevés avec le regulateur. Mes résultats indiquent que l'introduction de ces nouveaux attributs dans la demande pharmaceutique peut modifier la rentabilité relative des stratégies d'innovation médicamenteuse, façonnant ainsi l'innovation pharmaceutique future.Dans le deuxième chapitre, intitulé « Strategic Tier Design in Health Insurance: The Case of Medicare Part D », co-écrit avec Laura Lasio et Alessandro Iaria, nous étudions comment les assureurs manipulent stratégiquement les niveaux de médicaments pour accroître la participation aux coûts des médicaments génériques dans le context de Medicare Part D aux Etats-Unis. Nous montrons que les assureurs privés ont de plus en plus déplacé les génériques vers des tiers de remboursement moins généreux, augmentant ainsi les frais restant à la charge des patients malgré les contraintes réglementaires. En exploitant les règles institutionnelles et les variations régionales, nous estimons que cette « mise à niveau des tiers » a augmenté les dépenses en génériques jusqu'à 100 dollars par assuré et en réduit l'utilisation des traitements. Nous constatons que les pertes de bien-être incluent une diminution de l'observance des médicaments à forte valeur ajoutée.Dans le troisième chapitre, intitulé « Biologic Drugs and Learning-by-Doing », co-écrit avec Pierre Dubois, nous mesurons l'ampleur de l'apprentissage par la pratique ("learning-by-doing") dans le processus de production des médicaments biologiques, qui sont des thérapies complexes. À partir des données sur les ventes internationales de médicaments, nous estimons un modèle de demande, de prix et de production de médicaments biologiques. Nous constatons que les coûts marginaux des biosimilaires ont diminué de 46 % depuis leur mise sur le marché, en partie grâce au retour sur expérience. La production de médicaments biologiques étant géographiquement concentrée, l'apprentissage par la pratique crée des retombées intertemporelles et internationales en termes d'efficacité des coûts. Le retard dans l'entrée d'un biosimilaire dans un pays entraîne une augmentation des coûts dans d'autres. Cette dynamique remet en cause les règles de tarification statique des médicaments.This thesis studies Industrial Organization questions arising in pharmaceutical markets where (i) new technologies increase individual-level information available for decision making; (ii) private insurers' incentives can undermine consumer protection; and (iii) the cost structure of new treatments challenges traditional pricing rules.In the first chapter, entitled "Pharmaceuticals and Digital Health: How Data-driven Insights May Reshape the Insulin Market", I document cross-market complementarities between medical devices and pharmaceuticals - how innovative medical devices, generating individual-level health data, can shape demand, pricing, and innovation incentives in pharmaceutical markets. I study these questions by analyzing the impact of Continuous Glucose Monitors (CGMs) on the insulin market, where the high-frequency data from CGMs can reduce the information frictions that physicians face about drugs. Using French health insurance claims data, I show that CGMs shift drug choices through new observable attributes (e.g. overnight performance). The device allows the manufacturers of drugs with strong performance on newly observable attributes to benefit from higher demand and set higher prices. My findings indicate that the introduction of these new attributes into pharmaceutical demand can alter the relative profitability of drug innovation strategies, thereby shaping future pharmaceutical innovation. In the second chapter, entitled "Strategic Tier Design in Health Insurance: The Case of Medicare Part D" and co-authored with Laura Lasio and Alessandro Iaria, we study how Medicare Part D insurers strategically manipulate drug tiers to increase generic drugs’ cost sharing. We show that plans increasingly moved generics to higher tiers, raising out-of-pocket costs despite regulatory constraints. Exploiting institutional rules and regional variation, we estimate that this “tier upgrading” raised generic spending by up to $100 per enrollee and reduced utilization. We find that welfare losses include reduced adherence to high-value drugs. In the third chapter, entitled "Biologic Drugs and Learning-by-Doing" and co-authored with Pierre Dubois, we measure the extent of learning-by-doing in the production process of biologic drugs, which are complex therapies. Using international drug sales data, we estimate a model of demand, pricing, and production for biologic drugs. We find that the marginal costs of biosimilars decreased by 46% since market entry, partly due to returns to experience. As biologic drugs production is geographically concentrated, learning-by-doing creates inter-temporal and international spillovers in cost efficiencies. Delayed biosimilar entry in one country raises costs in others. These dynamics challenge static drug pricing rules
Kinetics of silica–silane–additive interactions through combined experimental characterization and multivariate modeling
No full textLa transition du noir de carbone vers la silice dans les formulations de bandes de roulement des pneus a permis des améliorations significatives en matière de résistance au roulement et d’efficacité énergétique. Toutefois, elle a également introduit des défis liés à la compatibilité entre la charge et la matrice polymère, nécessitant souvent la fonctionnalisation de la surface de la silice à l’aide d’agents de couplage ou de polymères fonctionnalisés. Cette thèse étudie la chimie d’interface des systèmes silice–silane, en mettant particulièrement l’accent sur le rôle catalytique de la diphénylguanidine (DPG) dans l’amélioration du greffage des silanes sur la surface de la silice. En combinant la spectroscopie infrarouge opérando et une modélisation chimiométrique avancée, ce travail propose une analyse cinétique et mécanistique détaillée des réactions de greffage impliquant à la fois un silane modèle (OcSiMe₂OH) et un agent de couplage d’intérêt industriel (TESPT).La première partie de l’étude est consacrée à la caractérisation de surface de plusieurs silices précipitées commerciales. Une méthode spectroscopique innovante est développée pour quantifier la spéciation des silanols (isolés, associés, internes) ainsi que leur accessibilité, révélant que la réactivité de surface dépend non seulement de la densité totale de silanols, mais aussi de leur nature et de leur distribution. La deuxième partie s’intéresse au comportement de couplage du diméthyloctylsilanol, utilisé comme modèle de SBR fonctionnalisé par des groupements silanols. La présence de DPG améliore significativement l’efficacité de greffage tout en limitant la désorption, un effet attribué à son action catalytique. La dernière partie étend l’analyse au TESPT, sous différentes conditions thermiques et chimiques. Les résultats confirment l’effet promoteur de DPG et mettent en évidence l’interaction complexe entre les caractéristiques de surface des silices, le profil de chauffage et la couverture en silane.Dans l’ensemble, cette thèse propose une méthodologie complète permettant d’étudier les réactions de surface de la silice in-situ et en opérando. Elle fournit à la fois une compréhension mécanistique et des outils de modélisation pour soutenir la conception d’interfaces silice–silane optimisées et plus durables, adaptées aux applications pneumatiques.The transition from carbon black to silica in tire tread formulations has led to significant improvements in rolling resistance and fuel efficiency. However, it has also introduced challenges related to filler–polymer compatibility, often necessitating the functionalization of the silica surface using coupling agents or functionalized polymers. This thesis explores the interfacial chemistry of silica–silane systems, with particular emphasis on the catalytic role of diphenylguanidine (DPG) in enhancing the grafting of silanes onto silica surfaces. Through the combined use of operando infrared spectroscopy and advanced chemometric modeling, this work offers a detailed kinetic and mechanistic investigation of grafting reactions involving both a model silane (OcSiMe₂OH) and an industrially relevant coupling agent (TESPT).The first part of the study focuses on the surface characterization of several commercial precipitated silicas. A novel spectroscopic method is developed to quantify silanol speciation (isolated, associated, internal) and accessibility, revealing that surface reactivity is governed not only by total silanol density but also by the type and distribution of silanol groups. The second part explores the coupling behavior of dimethyloctylsilanol, a model for silanol-functionalized SBRs. The presence of DPG significantly enhances grafting efficiency while suppressing desorption, an effect attributed to DPG’s catalytic role. The final section extends the investigation to TESPT under varying thermal and chemical conditions. The findings confirm the promoting effect of DPG and highlight the complex interplay between surface characteristics, heating ramps, and silane coverage.Altogether, the thesis presents a comprehensive methodology to probe silica surface reactions in-situ and in operando. It provides both mechanistic insight and modeling tools to support the design of optimized, more sustainable silica–silane interfaces for tire applications
Kirkwood-Dirac distribution as a tool in quantum information
No full textDans cette thèse, on étudie les représentations quasi-probabilistes de la mécanique quantique dites de Kirkwood-Dirac sur des espaces de Hilbert de dimension finie. Pour deux bases orthonormées de l'espace de Hilbert, on associe à chaque état quantique sa distribution de quasi-probabilité de Kirkwood-Dirac, qui est une mesure complexe de masse un. L'intérêt croissant pour la distribution de Kirkwood-Dirac s'explique par l'émergence de l'étude de systèmes quantiques discrets où les valeurs non positives de la quasi-probabilité sont liées à l'obtention d'avantages quantiques. Une tâche importante est donc d'identifier, pour deux bases fixées, l'ensemble convexe des états dont la distribution de Kirkwood-Dirac est partout positive, appelés états Kirkwood-Dirac positifs. Il s'agit d'identifier l'ensemble des états Kirkwood-Dirac positifs purs, puis de vérifier si leur enveloppe convexe épuise tous les états Kirkwood-Dirac positifs. Un premier résultat de la thèse est structurel : il montre que, pour presque tous les choix de deux bases orthonormées, les seuls états purs Kirkwood-Dirac positifs sont les états des deux bases et que leur enveloppe convexe contient tous les états Kirkwood-Dirac positifs. Ce résultat permet d'identifier les observables dont le symbole de Kirkwood-Dirac est réel et les observables positives dont le symbole de Kirkwood-Dirac est positif. De plus, on prouve que, pour presque tous les choix de deux bases orthonormées, les unitaires préservant l'ensemble des états Kirkwood-Dirac positifs sont triviaux. Ces résultats impliquent que les représentations de Kirkwood-Dirac de la mécanique quantique ne pourront pas, avec probabilité un, être utilisées pour simuler efficacement de manière classique des circuits quantiques non triviaux.Dans de nombreuses situations, les deux bases utilisées pour construire la représentation quasi-probabiliste de Kirkwood-Dirac sont explicites et directement liées à une situation physique spécifique. La structure de l'ensemble des états Kirkwood-Dirac positifs peut alors être plus complexe. Une classe d'exemples est fournie par les deux bases naturellement associées à la transformée de Fourier sur un groupe abélien fini, dont la transformée de Fourier discrète est un exemple important. Dans ce cadre, on identifie l'ensemble des états purs Kirkwood-Dirac positifs qui sont classifiés à l'aide de sous-groupes du groupe de Heisenberg associé au groupe abélien. De plus, tout opérateur auto-adjoint dont le symbole de Kirkwood-Dirac est réel s'écrit comme une combinaison linéaire réelle des projecteurs de rang un associés aux états purs Kirkwood-Dirac positifs. Dans le cas particulier du groupe cyclique dont l'ordre est la puissance d'un nombre premier, on montre que les états Kirkwood-Dirac positifs sont uniquement les combinaisons convexes des états purs Kirkwood-Dirac positifs. D'autres exemples sont donnés pour lesquels des états Kirkwood-Dirac positifs ne s'écrivent pas comme une combinaison convexe d'états purs Kirkwood-Dirac positifs, exhibant une géométrie plus complexe que celles décrites précédemment.Pour déterminer si un état donné n'appartient pas à l'ensemble des états Kirkwood-Dirac positifs, on construit habituellement des témoins de non-positivité. Dans cette thèse, on construit, par une méthode de toit convexe, deux tels témoins : le toit convexe du support d'incertitude et le toit convexe de la Kirkwood-Dirac non-positivité. Ces témoins fournissent des critères (nécessaires et) suffisants pour déterminer si un état quantique n'appartient pas à l'enveloppe convexe des états purs Kirkwood-Dirac positifs. Le premier étend aux états mixtes le lien entre une valeur élevée du support d'incertitude et la Kirkwood-Dirac non-positivité de l'état. Le second permet de distinguer l'enveloppe convexe des états purs Kirkwood-Dirac positifs de l'ensemble des états Kirkwood-Dirac positifs qui ne s'écrivent pas comme une combinaison convexe d'états purs Kirkwood-Dirac positifs.In this thesis, we study quasiprobability representations of quantum mechanics, called Kirkwood-Dirac representations, on finite-dimensional Hilbert spaces. For two orthonormal bases of the Hilbert space, to each quantum state is associated its Kirkwood-Dirac quasiprobability distribution, which is a complex measure of mass one. The growing interest in the Kirkwood-Dirac distribution is explained by the emergence of the study of discrete quantum systems for which nonpositive values of the quasiprobability are linked to quantum advantages. An important task is therefore to identify, for two fixed bases, the convex set of states for which the Kirkwood-Dirac distribution is everywhere positive, called Kirkwood-Dirac-positive states. This involves identifying the set of pure Kirkwood-Dirac-positive states, and then checking whether their convex hull exhausts all Kirkwood-Dirac-positive states. The first result of this thesis is structural: it shows that, for almost all choices of two orthonormal bases, the only pure Kirkwood-Dirac-positive states are the states of the two bases, and that their convex hull contains all Kirkwood-Dirac-positive states. The proof of this result allows us to identify the observables with a real Kirkwood-Dirac symbol, as well as the positive observables with a positive Kirkwood-Dirac symbol. Furthermore, this result allows us to prove that for almost all choices of two orthonormal bases, the unitaries preserving the set of Kirkwood-Dirac-positive states are trivial. We use these results to show that Kirkwood-Dirac quasiprobability representations of quantum mechanics cannot, with probability one, be used to classically simulate nontrivial quantum circuits efficiently.In many situations, the two bases required to construct the quasiprobability representation of quantum mechanics are explicit and directly linked to a specific physical situation. The structure of the set of Kirkwood-Dirac-positive states can then be more complex. One class of examples is provided by the two bases naturally associated with the Fourier transform on a finite abelian group, among which the discrete Fourier transform is an important example. In this framework, we identify the set of pure Kirkwood-Dirac-positive states, which are classified using subgroups of the Heisenberg group associated with the abelian group. Furthermore, any self-adjoint operator with a real Kirkwood-Dirac symbol can be written as a real linear combination of the rank-one projectors associated with the pure Kirkwood-Dirac-positive states. In the particular case of the cyclic group of prime power order, we show that all Kirkwood-Dirac-positive states can be written as a convex combination of the pure Kirkwood-Dirac-positive states. Other examples are given for which there exist Kirkwood-Dirac-positive states that cannot be written as a convex combination of pure Kirkwood-Dirac-positive states, exhibiting a geometry even more complex than the ones we described before.To determine whether a given state does not belong to the set of positive Kirkwood-Dirac states, we usually construct nonpositivity witnesses. In this thesis, we construct two such witnesses using a convex roof method: the convex roof of the support uncertainty and the convex roof of the Kirkwood-Dirac nonpositivity. These witnesses provide (necessary and) sufficient criteria to determine whether a quantum state does not belong to the convex hull of the pure Kirkwood-Dirac-positive states. The former extends to mixed states the link between a high value of the support uncertainty and Kirkwood-Dirac nonpositivity for the state. The latter allows us to distinguish the convex hull of pure Kirkwood-Dirac-positive states from the set of Kirkwood-Dirac-positive states that cannot be written as a convex combination of pure Kirkwood-Dirac-positive states
Contextual information from the digital twin in augmented perception for industrial robotics and human-robot interaction.
No full textDans le cadre de l’industrie 5.0, cette thèse porte sur la perception augmentée. Celle-ci désigne l'enrichissement de la perception des agents robotiques par des informations issues du jumeau numérique d'un environnement industriel. Il s'agit d’intégrer des éléments virtuels dans le champ d’observation d’un robot réel.Le jumeau numérique permet de prendre en compte des informations contextuelles afin de décrire de manière pertinente ces éléments virtuels. Associé à une modélisation fine du contexte, il fournit à la fois des données spatiales, directement exploitables par les organes de perception du robot, et des informations temporelles liées aux processus de production, intégrant machines et opérateurs humains.Cette approche sera évaluée à travers des stratégies de planification de trajectoires appliquées à différents cas d’usage : certains porteront sur l’évitement d’obstacles virtuels (objets industriels) par un robot réel ; d’autres intégreront l’humain, représenté en réalité augmentée dans le champ de perception du robot (bras cobotique ou robot mobile). Ces cas d'usage aborderont la question de la résilience des systèmes de production en termes de robustesse et de flexibilité. Nous démontrerons que la perception augmentée peut améliorer à la fois la robustesse et la flexibilité des systèmes de production dans le contexte de l'industrie 5.0.In the context of Industry 5.0, this thesis focuses on augmented perception. This refers to enhancing the perception of robotic agents with information from the digital twin of an industrial environment. It involves integrating virtual elements into the field of perception of a real robot.The digital twin enables contextual information to be taken into account in order to describe these virtual elements in a relevant way. Combined with detailed context modelling, it provides both spatial data that can be used directly by the robot's perceptual systems, and temporal information linked to production processes, integrating machines and human operators.This approach will be evaluated through trajectory planning strategies applied to different use cases: some will involve the avoidance of virtual obstacles (industrial objects) by a real robot; others will integrate humans, represented in augmented reality in the robot's field of perception (cobotic arm or mobile robot). These use cases will address the resilience of production systems in terms of robustness and flexibility. We will demonstrate that augmented perception can enhance both the robustness and flexibility of production systems in the context of Industry 5.0
Algorithms and Structures : Graphs equipped with an Order
No full textUn graphe est composé d'un ensemble de points, appelés sommets, connectés par des arêtes. La simplicité de cette définition fait des graphes un outil mathématique particulièrement utile à la représentation de divers phénomènes, on pourra penser à la propagation d'une maladie, à des réseaux cristallins ou bien aux dépendances entre documents administratifs. Cependant, de leur généralité vient leur complexité : puisqu'ils peuvent représenter de nombreux phénomènes, les graphes peuvent a priori en représenter des particulièrement retors. Cela rend certains problèmes simples en apparence difficiles à résoudre en toute généralité. Par exemple trouver le plus long chemin entre deux points est un problème NP-complet. Lorsque l'on veut malgré tout pouvoir résoudre ces problèmes, une approche possible consiste à restreindre la classe de graphes sur laquelle on travaille, en évitant les structures trop complexes. De cette approche naît un compromis entre l'étendue des problèmes que l'on peut résoudre et la diversité des phénomènes que l'on peut représenter. L'étude de ce compromis a mené à l'introduction de nombreuses classes de graphes, dont cette thèse propose d'explorer les différentes modèles de définitions, que ce soit en interdisant des sous-structures particulières, en imposant des contraintes structurelles via des paramètres bien choisis, ou simplement en limitant le nombre de graphes contenus par la classe. Nous verrons de quels propriétés ces définitions s'accompagnent, quels sont leur connexions, et leur utilité dans la résolution de problèmes algorithmiques. Après une introduction aux différentes notions nécessaires à la compréhension du manuscrit, notre travail se divise en quatre parties. Tout d'abord, nous considérons la difficulté à décider si un graphe appartient ou non à certaines classes de graphes. Nous montrons qu'il est, de manière inattendue, difficile de décider si un graphe appartient à diverses généralisations des graphes dégénérés. De plus, nous verrons que différents parèmetres proches de la mim-width, introduits par Vatshelle en 2012, sont para-NP-durs. Tout au long de ces démonstrations, nous nous familiariserons avec deux concepts particulièrement utiles : les graphes ordonnés, et les décompositions arborescentes. Dans une deuxième partie, nous introduisons la stretch-width, un paramètre restreignant la twin-width, ce dernier ayant été proposé récemment par Bonnet, Kim, Thomassé et Watrigant. La stretch-width, malgré une première définition ardue, est liée à différents objets combinatoires : matrices d'adjacences structurées, graphes ordonnés, décompositions liées à la twin-width. Après avoir établi l'équivalence entre ces notions, nous verrons qu'une borne constante sur la stretch-width implique une borne logarithmique sur la tree-width, dans le cas des graphes de degré borné. Dans la troisième partie, nous abordons la question suivante : dans quelles conditions un graphe contient-il une grande sous-structure ``simple'' ? C'est une question centrale de la théorie de Ramsey, où la sous-structure ``simple'' fait généralement référence à un graphe complet. Ici, nous prendrons les chemins comme structure simple : étant donné un graphe avec un long chemin, dans quelles conditions contient-il un long chemin induit ? En utilisant des graphes ordonnés, nous caractérisons ces conditions. La dernière partie du manuscrit aborde les classes définies par leurs tailles, telles que celles contenant au plus un nombre factoriel de graphes. Cette définition présente un comportement inhabituel car elle n'est pas stable par union, mais elle regroupe un large éventail de classes de graphes connues. Un article de Hatami et Hatami établi des bornes inférieures sur les Adjacency labeling schemes (ALS) des classes factorielles. Ici, nous nous concentrons sur un sous-ensemble des classes factorielles, connues sous le nom de petites classes, sur lesquelles nous décrivons avec précision la taille des ALS.A graph is a set of points, called vertices, connected by edges. The simplicity of this definition makes graphs a powerful mathematical tool for representing various phenomena, including networks, spread of diseases, and dependencies between different administrative paperwork.However, with versatility comes complexity. The ability to represent a wide range of behaviors also allows for the representation of intricate ones.As a result, seemingly simple problems can become difficult to solve on general graphs. For instance, finding the longest path between two vertices is NP-complete.To address this challenge, one may focus on ``simple'' classes of graphs—those that avoid potentially complex structures.This approach leads to a trade-off: by representing fewer phenomena, we can solve more problems efficiently. To comprehend this trade-off, several classes of graphs have been introduced and studied. In this work, we examine different ways of defining graph classes-by forbidding particular substructures, enforcing structural properties with parameters, or even bounding the size of the class. We explore their properties, their interconnections, and their utility in tackling algorithmic problems.After providing the necessary background on graph structures, this manuscript is divided into four sections.The first considers the difficulty of deciding whether a graph belongs to some simple class. We show that, unexpectedly, deciding whether a graph belongs to various generalizations of degenerate graphs is hard. Additionally, we prove that different mim-width-like parameters, introduced by Vatshelle in 2012, are para-NP-hard.Throughout this section, we will become familiar with two useful concepts: ordered graphs and tree layouts.In the second part, we present stretch-width, a parameter strenghtening twin-width, recently introduced by Bonnet, Kim, Thomassé and Watrigant. Stretch-width is built to study particular contraction sequences of bounded twin-width. Despite its somewhat cumbersome initial definition, stretch-width is connected with various combinatorial objects such as well-structured adjacency matrices, forbidden ordered subgraphs, and twin-width-like contraction sequences. After establishing the equivalence between these points of view, we demonstrate that bounded stretch-width implies logarithmic tree-width in the bounded-degree regime.In the third chapter, we address the following question: under what conditions does a graph contain a large ``simple'' substructure? This is the typical question of Ramsey theory, where a ``simple'' substructure usually refers to a complete graph. Here, we consider paths: given a graph with a long path, under what conditions does it contain a long induced path? Using ordered graphs, we characterize these conditions, simplifying and generalizing almost all known results on this question.The final part of the manuscript addresses classes defined by their sizes, such as those containing only a factorial number of graphs of a given size. This definition exhibits unusual behavior, since it is not stable under union, however it regroups a wide range of well-studied classes of graphs. A recent breakthrough by Hatami and Hatami established strong lower bounds for the adjacency labeling schemes of factorial classes. Here, we focus on a subset of factorial classes, known as small classes, on which we describe with precision the size of adjacency labeling schemes
Administrative responsibility and dual jurisdiction : a comparative study of France, Benin, Senegal and Togo
No full textLe droit de la responsabilité en Afrique noire francophone, bien qu’inspiré du modèle français, se distingue par sa structuration dans un cadre juridictionnel souvent unifié. Cette spécificité confère à la responsabilité administrative une identité propre, mais non distincte de celle issue du dualisme juridictionnel français. L’analyse de cette responsabilité dans un système d’unité ou de dualité juridictionnelle soulève des enjeux fondamentaux. Quelle place accorder à l’ordre administratif dans la définition et la mise en oeuvre de cette responsabilité ? Comment concilier les exigences de l’action publique avec les droits à réparation des administrés ?L’influence croissante du droit privé sur le régime de responsabilité administrative interroge sur l’autonomie réelle de ce dernier. Face à ce constat, la réforme du plein contentieux administratif s’impose, tant pour préserver la spécificité du droit administratif que pour répondre aux critiques du dualisme juridictionnel. La jurisprudence joue un rôle central dans la rationalisation des principes et des régimes applicables. En définitive, la montée en puissance du droit de la responsabilité civile impose une réflexion renouvelée sur les fondements, les mécanismes et l’avenir du droit de la responsabilité administrative en Afrique francophone.Liability law in French-speaking Africa,although inspired by the French model, differs in thatit is structured within an often unified jurisdictional framework. This specificity gives administrative liability an identity of its own, but one that is not distinct from that resulting from French dualism of jurisdiction.The analysis of this liability in a system of jurisdictional unity or duality raises fundamental issues. What placeshould be given to the administrative order in thedefinition and implementation of this liability? How canthe requirements of public action be reconciled withthe rights of citizens to compensation?The growing influence of private law on administrative liability raises questions about the real autonomy of the system. In view of this, the reform of administrative litigation is essential, both to preserve the specificity of administrative law and to respond to criticism ofjurisdictional dualism. Case law plays a central role inrationalizing the principles and regimes applicable.Finally, the rise of civil liability law calls for renewed reflection on the foundations, mechanisms and future of administrative liability law in French-speaking Africa