Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés
Serveur des thèses en ligne de l'INSA de ToulouseNot a member yet
334 research outputs found
Sort by
Modélisation et analyse temporelle par réseaux de Pétri et logique linéaire
No full textL'objectif de cette thèse est de contribuer à l'élaboration de méthodes d'aide à la conception de systèmes coopératifs en prenant en compte les contraintes temporelles de manière quantitative. L'approche développée est fondée sur les réseaux de Petri, la logique linéaire et les graphes de contraintes temporelles. C'est une approche orientée " événements " et non orientée " états " comme c'est souvent le cas dans les approches fondées sur les réseaux de Petri. Elle est décomposée en deux étapes : une étape d'analyse " qualitative " et une étape d'analyse " quantitative ". La première consiste à obtenir les relations de causalité entre les événements appartenant à un scénario donné. L'équivalence entre un arbre de preuve en logique linéaire et le processus fini obtenu par dépliage d'un réseau de Petri à partir du même marquage initial montre que ces relations sont des relations de précédence. L'introduction de la notion de séquent caractéristique permet de mettre en œuvre une approche compositionnelle des processus à partir des règles du calcul des séquents. La deuxième étape consiste à passer du graphe décrivant les relations de précédence à un graphe de contraintes temporelles exprimant de façon linéaire l'ensemble des contraintes temporelles quantitatives que doivent vérifier les dates des franchissements des transitions dans un scénario. Il devient ainsi possible d'exploiter tous les résultats des techniques classiques d'analyse et de propagation de contraintes. Cette démarche est complètement cohérente avec les réseaux de Petri p-temporels mais difficilement compatible avec les t-temporels car ils engendrent des ensembles de contraintes qui sont plus complexes. Nous avons illustré cette démarche par un problème simple d'ordonnancement de documents multimédias. Nous avons par la suite montré comment, pour les réseaux de Petri t-temporels, nous pouvions calculer les dates de franchissements et les durées de séjour des jetons dans les places en restant sous une forme symbolique dans le cadre de la sémantique faible. - The aim of this thesis is to contribute to the elaboration of design assistance methods of cooperative systems while taking into account temporal constraints in a quantitative way. The developed approach is based on Petri nets, linear logic and temporal constraints networks. This is an "event" oriented approach and not a "state" oriented one as it is often the case in the approaches based on Petri nets. It is split in two steps: a step of "qualitative" analysis and a step of "quantitative" one. The first consists in obtaining the causality relations between the events belonging to a given scenario. The equivalence between a proof tree in linear logic and the finite process obtained by the unfolding of a Petri net from the same initial marking shows that these relations are precedence relations. The introduction of the concept of characteristic sequent makes it possible to implement a compositional approach of the processes from the rules of the linear logic sequent calculus. The second step consists in changing the graph describing the precedence relations into a temporal constraints graph expressing in a linear way the set of the quantitative temporal constraints which have to be verified by the dates of the firing transitions in a scenario. Thus, it become possible to exploit all the results of traditional techniques of analysis and constraints propagation. This step is completely consistent with p-time Petri nets but not easily compatible with the t-timed ones because they generate sets of constraints which are more complex. This approach is illustrated by a simple scheduling problem of multimedia documents. We showed thereafter how, for the t-timed Petri nets, we could process the firing dates and the sojourn durations of the tokens in the places of a net while remaining in a symbolic form within the framework of the weak semantic
Conception d’une architecture générique « sur\ud puce » de traitement vidéo numérique pour microcapteurs\ud matriciels avec applicatif intégré: cas de\ud la microbolométrie infrarouge
Get PDFL émergence de micro technologies nouvelles basées sur l utilisation de micro systèmes a amené une réflexion sur les méthodologies à employer pour concevoir un système autour de ces nouveaux composants. Les diminutions de l encombrement et les dispersions technologiques de ces capteurs nécessitent l emploi de techniques de conception nouvelle. De nos jours, motivé par l aspect pluridisciplinaire ( Electronique, Thermique, Mécanique ou fluidique... ) de la conception système, le concepteur doit évoluer d une approche Bottom up où à chaque niveau, chaque élément est conçu et optimisé séparément, vers une approche To down , où le système décomposé en sous fonctions est vu dans sa globalité, prenant ainsi en compte les interactions entre les différentes parties. Dans le cadre de cette méthodologie, nommée prototypage virtuel , ces travaux de recherche ont pour but de concevoir une architecture générique toute numérique, basée sur l utilisation d un micro bolomètre 320 x 240 non refroidi, tout en tenant compte des dérives du détecteur et des applications souhaitées par l utilisateur. La notion d applicatif intégrée implique la reconfigurabilité de ce système, forçant l utilisation de composant de type SOPC System On Programmable Chip . Dans une première phase, nous avons mis en place un modèle comportemental du détecteur. Nous avons découpé ensuite le système en sous système, testés séparément, pour aboutir à une plate forme composée de deux cartes électroniques de 10 cm de côté, incluant régulation thermique, tension d alimentation et de polarisation du détecteur, et s articulant autour de trois composants essentiels : un CAN, une mémoire et un FPGA de type SOPC . la lise en place de règles de routage et de placement de composants nous a permis d atteindre des performances en terme de NETD ( Noise Equivalent température Noise) de 170 mK. Cette caméra pourra caractériser le détecteur en fonction de son environnement pour agir sir son fonctionnement, cela de façon dynamique. Ce projet apporte une nouvelle approche sue la conception système autour de capteurs type micro systèmes, par la mise en place d électronique générique toute numérique est reconfigurable. -The emergence of new micro-technologies based on the use of Microsystems, has conducted a relexion about methodologies to use for designing a system with this new components. The decrease of volume and the technological dispersions of this sensors need to use new technicals od designing. Nowadays, motivated by multi-disciplinarity (Electronic, Thermal, Mecanic, Fluidic ) of new system, the designer has to evoluate from approach Bottom up where each level, each element is made and optimisated separately, to approach Top down where the system, decomposed in under system has seen in its globality considering the interactions between the different parts. Within the context of this methodology, named virtual prototyping , this works are aiming to conceive an infrared camera, based on the use of uncooled microbolometer 320 x 240, considering the drift of the detector response and applications wanted by the user. The notion integred applications imply the reconfigurability of this system, setting the emlopyement of component of type SOPC System On Programmable Chip . In a first part, we have developed a behavioural model of the sensor. Then, we have cut the system into under systems, tested separately, to succeed to a PCB board consist of two electronic cards with a length of 10cm, including thermal regulation, power supplies and bias voltages of the sensor, and just having three basic components: one ADC, one memory component and one FPGA chip of type SOPC. The routing guides and the placement of the components on the PCB board have permitted to achieve a NETD ( Noise Equivalent Temperature Noise) about 170 mK. This camera will be able to characterise the sensor considering the environmental data to act on its operation in system. This project bring a new approach on the system conception with this micro system sensors by using a reconfigurable electronic system with application integre
Elaboration et étude de couches minces de manganites à valence mixte
Get PDFLes composés étudiés dans cette thèse sont des oxydes de manganèse du type L2/3A1/3MnO3 (L=La, A=Ca, Sr) présentant une transition ferromagnétique-paramagnétique s'accompagnant d'une transition métal-isolant à environ 300K. Près de cette température, une forte diminution de la résistivité est observée sous l'application d'un champ magnétique (magnétorésistance colossale). Les manganites présentent également une forte polarisation des porteurs de charge qui les rend très intéressantes pour la fabrication de dispositifs d'électronique de spin (jonctions tunnels, etc). Par ailleurs, la complexe interaction entre spins localisés, configurations orbitales, porteurs et réseau font de ces composés un véritable laboratoire pour le développement de la physique des systèmes à électrons fortement corrélés. Dans ce cadre, cette thèse apporte une contribution à la compréhension des phénomènes d'interface dans les manganites grâce à une étude systématique des propriétés de magnétotransport à travers divers types d'interfaces artificielles et leur corrélation avec les caractéristiques structurales. Les échantillons utilisés sont des couches minces élaborées dans un bâti de pulvérisation cathodique monté et automatisé durant la thèse. L'interaction entre la manganite et divers isolants employés comme barrières tunnel a également été étudiée. Il apparaît que les propriétés de la manganite sont fortement modifiées à l'interface avec ces isolants et que des régions nanométriques présentant des propriétés de magnétotransport radicalement différentes coexistent dans une matrice ferromagnétique et métallique. Ces résultats apportent de nouveaux éléments pour la compréhension des propriétés d'hétérostructures à base de manganites. Par ailleurs, des phénomènes de transport fondamentaux comme la magnétorésistance anisotrope et l'effet Hall extraordinaire ont été l'objet d'une étude approfondie, ce qui a permis d'établir une corrélation entre ces deux effets et le couplage spin-orbite. - This thesis reports on properties of Mn oxides of the L2/3A1/3MnO3 (L=La, A=Ca, Sr) (L=La, A=Ca, Sr). These compounds exhibit a ferromagnet-to-paramagnet transition accompanied by a metal-to-insulator transition at T=TC (about 300K). The application of an external magnetic field favours the ferromagnetic ordering of Mn moments which leads to a shift of TC to higher temperatures which in turn gives rise to a strong magnetoresistive effect called colossal magnetoresistance. In these compounds, many interactions have similar energy scales and compete to determine the ground state, making manganites very interesting materials from the basic point of view (related to the study of strongly correlated systems) as well as for the development of new devices for spin electronics. Within this frame, this thesis is focused on the properties of interface phenomena through a systematic study of the magnetotransport properties of artificial interfaces and the correlation with their structural characteristics. The samples used were fabricated by radiofrequency sputtering in a computer-controlled system fully developped and set up during this thesis. The interaction between the manganites and several insulators widely used as barriers in magnetic tunnel junctions has also been addressed. It is found that the properties of the manganite are strongly modified at the interface with such insulating compounds and that nanometric regions having magnetotransport properties different from that of the bulk coexist within a metallic and ferromagnetic matrix. These results bring new elements for the understanding of the interface behavior in manganite-based heterostructures. Apart from this study, fundamental transport phenomena such as anisotropic magnetoresistance and anomalous Hall effect have also been investigated. Their magnitude and temperature dependence have been analysed and a qualitative semi-quantitative explanation involving the spin-orbit interaction has been propose
Quantification des contraintes nutritionnelles et\ud métaboliques associées à la production de gomme xanthane\ud par Xanthomonas campestris
Get PDFLa production industrielle de gomme xanthane, polysaccharide présentant des caractéristiques rhéologiques\ud
exceptionnelles, est réalisée en cultures discontinues aérobies de Xanthomonas campestris, Le travail présenté\ud
dans cette thèse évalue l'influence des paramètres environnementaux et physiologiques sur la biosynthèse de la\ud
gomme dans le cadre d'un procédé industriel.\ud
L'analyse macro-cinétique de la production de xanthane sur saccharose montre une phase de croissance rapide\ud
suivie d'une phase de ralentissement à laquelle est associée une diminution de l'ensemble des vitesses\ud
spécifiques. Ce phénomène, provoqué par des modifications de l'environnement nutritionnel, s'accompagne de\ud
l'augmentation progressive du rendement instantané en xanthane et de la diminution de la teneur en pyruvate\ud
dans la gomme.\ud
Les performances de production de xanthane ont été ensuite quantifiées sur d'autres sources de carbone,\ud
exploitables à l'échelle industrielle. Parmi celles-ci, le saccharose permet d'atteindre les performances de\ud
production les plus intéressantes, qui se caractérisent par des vitesses élevées sans diminution significative du\ud
rendement en polysaccharide. Par contre, l'étude cinétique sur glucose montre des vitesses plus faibles que sur\ud
saccharose, qui peuvent s'expliquer par une limitation du flux d'entrée dans la cellule. L'utilisation du glucose\ud
comme source de carbone s'avère donc être une stratégie très pénalisante pour les performances du procédé.\ud
Ces résultats macroscopiques ont été utilisés pour évaluer, par une méthode de bilan matière, le(s) facteur(s)\ud
tnétabolique(s) qui influence(nt) le rendement de production de xanthane. Un rendement théorique est calculé en\ud
imposant différentes contraintes métaboliques: mode d'entrée du substrat, distribution du flux de\ud
glycéraldéhyde-3-phosphate entre le cycle des hexoses et la partie exergonique de la glycolyse et efficacité\ud
énergétique de la chaîne respiratoire. La comparaison du rendement calculé avec le rendement expérimental\ud
suggère que l'énergétique cellulaire est le principal facteur métabolique qui contrôle la biosynthèse du xanthane.\ud
L'optimisation des dépenses énergétiques est alors la condition primordiale à l'amélioration des rendements en\ud
polysaccharide.\ud
Une analyse biochimique intracellulaire qui s'appuie sur la caractérisation d'activités enzymatiques ex vivo et la\ud
détermination des contraintes métaboliques in vivo (concentrations en enzymes et en métabolites intracellulaires,\ud
etc.), a permis d'établir une distribution du flux de carbone et d'énergie dans le réseau métabolique de X\ud
campestris. Des modifications de l'orientation du flux de carbone sont visualisées en cours de culture. En\ud
particulier, le flux de glycéraldéhyde-3-phosphate est majoritairement orienté en début de culture vers la voie\ud
gluconéogénique puis, en fin de culture, il emprunte principalement la voie exergonique de la glycolyse et les\ud
voies génératrices d'énergie