The complexity of components fabricated in today's industry is ever increasing. This increase is partly due to market pressure but it is also a result from progress in fabrication technologies that opens up new possibilities. The increased use of additive manufacturing and multi-material systems, especially, has driven the complexity of parts to new heights. The new complex material systems brings benefits in many areas such as; mechanical properties, weight optimisation, and sustainability. However, the increased complexity also makes material integrity investigations and dimensional control more difficult. In additive manufacturing, for example, internal features can be fabricated which cannot be seen or measured with conventional tools. There is thus a need for non-destructive inspection methods that can measure these geometries. Such a method is X-ray computed tomography. Computed tomography utilizes the X-rays ability to penetrate material to create 3D digital volumes of components. Measurements and material investigations can be performed in these volumes without any damage to the investigated component. However, computed tomography in material science is still not a fully mature method and there are many uncertainties associated with the investigation technique. In the work presented in this thesis geometries fabricated by various additive manufacturing processes have been investigated using computed tomography. Also in this work, a dual-energy computed tomography tool has been developed with the aim to increase the measurement consistency of computed tomography when investigating complex geometries and material combinations. / MultiMatCT

Unanticipated adaptation allows context-dependent applications to overcome the limitation of foreseen adaptation by incorporating previously unknown behavior. Introducing this concept in language-based approaches leads to inconsistencies as an object can have different views in different contexts. Existing language-based approaches do not address unanticipated adaptation and its associated run-time inconsistencies. We propose an architecture for unanticipated adaptation at run time based on dynamic instance binding crafted in a loosely manner to asynchronously replace adaptable entities that allow for behavioral changes of objects. To solve inconsistencies, we introduce the notion of transactions at the object level. Transactions guard the changing objects during their execution, ensuring consistent views. This allows for disruption-free, safe updates of adaptable entities by means of consistent unanticipated adaptation.

La prolifération des réseaux sociaux et des données à caractère personnel apporte de nombreuses possibilités de développement de nouvelles applications. Au même temps, la disponibilité de grandes quantités de données à caractère personnel soulève des problèmes de confidentialité et de sécurité. Dans cette thèse, nous développons des méthodes pour identifier les différents comptes d'un utilisateur dans des réseaux sociaux. Nous étudions d'abord comment nous pouvons exploiter les profils publics maintenus par les utilisateurs pour corréler leurs comptes. Nous identifions quatre propriétés importantes - la disponibilité, la cohérence, la non-impersonabilite, et la discriminabilité (ACID) - pour évaluer la qualité de différents attributs pour corréler des comptes. On peut corréler un grand nombre de comptes parce-que les utilisateurs maintiennent les mêmes noms et d'autres informations personnelles à travers des différents réseaux sociaux. Pourtant, il reste difficile d'obtenir une précision suffisant pour utiliser les corrélations dans la pratique à cause de la grandeur de réseaux sociaux réels. Nous développons des schémas qui obtiennent des faible taux d'erreur même lorsqu'elles sont appliquées dans les réseaux avec des millions d'utilisateurs. Ensuite, nous montrons que nous pouvons corréler les comptes d'utilisateurs même si nous exploitons que leur activité sur un les réseaux sociaux. Ça sa démontre que, même si les utilisateurs maintient des profils distincts nous pouvons toutefois corréler leurs comptes. Enfin, nous montrons que, en identifiant les comptes qui correspondent à la même personne à l'intérieur d'un réseau social, nous pouvons détecter des imitateurs. / The proliferation of social networks and all the personal data that people share brings many opportunities for developing exciting new applications. At the same time, however, the availability of vast amounts of personal data raises privacy and security concerns.In this thesis, we develop methods to identify the social networks accounts of a given user. We first study how we can exploit the public profiles users maintain in different social networks to match their accounts. We identify four important properties – Availability, Consistency, non- Impersonability, and Discriminability (ACID) – to evaluate the quality of different profile attributes to match accounts. Exploiting public profiles has a good potential to match accounts because a large number of users have the same names and other personal infor- mation across different social networks. Yet, it remains challenging to achieve practically useful accuracy of matching due to the scale of real social networks. To demonstrate that matching accounts in real social networks is feasible and reliable enough to be used in practice, we focus on designing matching schemes that achieve low error rates even when applied in large-scale networks with hundreds of millions of users. Then, we show that we can still match accounts across social networks even if we only exploit what users post, i.e., their activity on a social networks. This demonstrates that, even if users are privacy conscious and maintain distinct profiles on different social networks, we can still potentially match their accounts. Finally, we show that, by identifying accounts that correspond to the same person inside a social network, we can detect impersonators.

Les principales contributions de cette thèse sont au nombre de trois. La première partie de cette thèse concerne le développement d’un nouveau protocole de réplication nommé LibRe, permettant de limiter le nombre de lectures obsolètes dans un système de stockage distribué. LibRe est un acronyme signifiant "Library for Replication". Le principal objectif de LibRe est d’assurer la cohérence des données en contactant un minimum de répliques durant les opérations de lectures où d’écritures. Dans ce protocole, lors d’une opération d’écriture, chaque réplique met à jour un registre (la "librairie"), de manière asynchrone, avec l’identifiant de version de la donnée modifiée. Lors des opérations de lecture, la requête est transférée au réplica le plus approprié en fonction de l’information figurant dans le registre. Ce mécanisme permet de limiter le nombre de lectures obsolétes. L’évaluation de la cohérence d’un système reste un problème difficile à resoudre, que ce soit par simulation ou par évaluation en conditions réelles. Par conséquent nous avons développé un simulateur appelé Simizer, qui permet d’évaluer et de comparer la performance de différents protocoles de cohérence. Le système d’évaluation de bases de données YCSB a aussi été étendu pour évaluer l’échange entre cohérence et latence dans les systèmes de stockage modernes. Le code du simulateur et les modifications apportées à l’outil YCSB sont disponibles sous licence libre.Bien que les systèmes de bases de données modernes adaptent les garanties de cohérence à la demande de l’utilisateur, anticiper le niveau de cohérence requis pour chaque opération reste difficile pour un développeur d’application. La deuxième contribution de cette thèse cherche à résoudre ce problème en permettant à la base de données de remplacer le niveau de cohérence défini par défaut par d’autres règles définies à partir d’informations externes. Ces informations peuvent être fournies par l’administrateur ou un service extérieur. Dans cette thèse, nous validons ce modèle à l’aide d’une implémentation au sein du système de bases de données distribué Cassandra. La troisième contribution de cette thèse concerne la résolution des conflits de mise à jour. La résolution de ce type de conflits nécessite de retenir toutes les valeurs possibles d’un objet pour permettre la résolution du conflit grâce à une connaissance spécifique côté client. Ceci implique des coûts supplémentaires en termes de débit et de latence. Dans cette thèse nous discutons le besoin et la conception d’un nouveau type d’objet distribué, le registre à priorité, qui utilise une stratégie de détection et de résolution de conflits spécifique au domaine, et l’implante côté serveur. Notre approche utilise la notion d’ordre de remplacement spécifique. Nous montrons qu’un type de donnée paramètrée par un tel ordre peut fournir une solution efficace pour les applications demandant des solutions spécifiques à la résolution des conflits. Nous décrivons aussi l’implémentation d’une preuve de concept au sein de Cassandra. / The main contributions of this thesis are three folds. The first contribution of the thesis focuses on an efficient way to control stale reads in modern database systems with the help of a new consistency protocol called LibRe. LibRe is an acronym for Library for Replication. The main goal of the LibRe protocol is to ensure data consistency by contacting a minimum number of replica nodes during read and write operations with the help of a library information. According to the protocol, during write operations each replica node updates a registry (library) asynchronously with the recent version identifier of the updated data. Forwarding the read requests to a right replica node referring the registry information helps to control stale reads during read operations. Evaluation of data consistency remains challenging both via simulation as well as in a real world setup. Hence, we implemented a new simulation toolkit called Simizer that helps to evaluate the performance of different consistency policies in a fast and efficient way. We also extended an existing benchmark tool YCSB that helps to evaluate the consistency-latency tradeoff offered by modern database systems. The codebase of the simulator and the extended YCSB are made open-source for public access. The performance of the LibRe protocol is validated both via simulation as well as in a real setup with the help of extended YCSB.Although the modern database systems adapt the consistency guarantees of the system per query basis, anticipating the consistency level of an application query in advance during application development time remains challenging for the application developers. In order to overcome this limitation, the second contribution of the thesis focuses on enabling the database system to override the application-defined consistency options during run time with the help of an external input. The external input could be given by a data administrator or by an external service. The thesis validates the proposed model with the help of a prototype implementation inside the Cassandra distributed storage system.The third contribution of the thesis focuses on resolving update conflicts. Resolving update conflicts often involve maintaining all possible values and perform the resolution via domain-specific knowledge at the client side. This involves additional cost in terms of network bandwidth and latency, and considerable complexity. In this thesis, we discuss the motivation and design of a novel data type called priority register that implements a domain-specific conflict detection and resolution scheme directly at the database side, while leaving open the option of additional reconciliation at the application level. Our approach uses the notion of an application-defined replacement ordering and we show that a data type parameterized by such an order can provide an efficient solution for applications that demand domain-specific conflict resolution. We also describe the proof of concept implementation of the priority register inside Cassandra. The conclusion and perspectives of the thesis work are summarized at the end.

La conception des systèmes distribués est une tâche onéreuse : les objectifs de performance, d’exactitude et de fiabilité sont étroitement liés et ont donné naissance à des compromis complexes décrits par de nombreux résultats théoriques. Ces compromis sont devenus de plus en plus importants à mesure que le calcul et le stockage se sont déplacés vers des architectures distribuées. De plus, l’absence d’approches systématiques de ces problèmes dans les outils de programmation modernes les a aggravés — d’autant que de nos jours la plupart des programmeurs doivent relever les défis liés aux applications distribués. En conséquence, il existe un écart évident entre les abstractions de programmation, les exigences d’application et la sémantique de stockage, ce qui entrave le travail des concepteurs et des développeurs. Cette thèse présente un ensemble de contributions tourné vers la conception de systèmes de stockage distribués fiables, en examinant ces questions à travers le prisme de la cohérence. Nous commençons par fournir un cadre uniforme et déclarative pour définir formellement les modèles de cohérence. Nous utilisons ce cadre pour décrire et comparer plus de cinquante modèles de cohérence non transactionnelles proposés dans la littérature. La nature déclarative et composite de ce cadre nous permet de construire un classement partiel des modèles de cohérence en fonction de leur force sémantique. Nous montrons les avantages pratiques de la composabilité en concevant et en implémentant Hybris, un système de stockage qui utilise différents modèles pour améliorer la cohérence faible généralement offerte par les services de stockage dans les nuages. Nous démontrons l’efficacité d’Hybris et montrons qu’il peut tolérer les erreurs arbitraires des services du nuage au prix des pannes. Enfin, nous proposons une nouvelle technique pour vérifier les garanties de cohérence offertes par les systèmes de stockage du monde réel. Cette technique s’appuie sur notre approche déclarative de la cohérence : nous considérons les modèles de cohérence comme invariants sur les représentations graphiques des exécutions des systèmes de stockage. Une mise en œuvre préliminaire prouve cette approche pratique et utile pour améliorer l’état de l’art sur la vérification de la cohérence. / Engineering distributed systems is an onerous task: the design goals of performance, correctness and reliability are intertwined in complex tradeoffs, which have been outlined by multiple theoretical results. These tradeoffs have become increasingly important as computing and storage have shifted towards distributed architectures. Additionally, the general lack of systematic approaches to tackle distribution in modern programming tools, has worsened these issues — especially as nowadays most programmers have to take on the challenges of distribution. As a result, there exists an evident divide between programming abstractions, application requirements and storage semantics, which hinders the work of designers and developers.This thesis presents a set of contributions towards the overarching goal of designing reliable distributed storage systems, by examining these issues through the prism of consistency. We begin by providing a uniform, declarative framework to formally define consistency semantics. We use this framework to describe and compare over fifty non-transactional consistency semantics proposed in previous literature. The declarative and composable nature of this framework allows us to build a partial order of consistency models according to their semantic strength. We show the practical benefits of composability by designing and implementing Hybris, a storage system that leverages different models and semantics to improve over the weak consistency generally offered by public cloud storage platforms. We demonstrate Hybris’ efficiency and show that it can tolerate arbitrary faults of cloud stores at the cost of tolerating outages. Finally, we propose a novel technique to verify the consistency guarantees offered by real-world storage systems. This technique leverages our declarative approach to consistency: we consider consistency semantics as invariants over graph representations of storage systems executions. A preliminary implementation proves this approach practical and useful in improving over the state-of-the-art on consistency verification.

Land cover information is a key input to many earth system models, and thus accurate and consistent land cover maps are critically important to global change science. However, existing global land cover products show unrealistically high levels of year-to-year change. This thesis explores methods to improve accuracies for global land cover classifications, with a focus on reducing spurious year-to-year variation in results derived from MODIS data. In the first part of this thesis I use clustering to identify spectrally distinct sub-groupings within defined land cover classes, and assess the spectral separability of the resulting sub-classes. Many of the sub-classes are difficult to separate due to a high degree of overlap in spectral space. In the second part of this thesis, I examine two methods to reduce year-to-year variation in classification labels. First, I evaluate a technique to construct training data for a per-pixel supervised classification algorithm by combining multiple years of spectral measurements. The resulting classifier achieves higher accuracy and lower levels of year-to-year change than a reference classifier trained using a single year of data. Second, I use a spatio-temporal Markov Random Field (MRF) model to post-process the predictions of a per-pixel classifier. The MRF framework reduces spurious label change to a level comparable to that achieved by a post-hoc heuristic stabilization technique. The timing of label change in the MRF processed maps better matched disturbance events in a reference data, whereas the heuristic stabilization results in label changes that lag several years behind disturbance events.

Le contrôle optimal stochastique (en temps discret) s'intéresse aux problèmes de décisions séquentielles sous incertitude. Les applications conduisent à des problèmes d'optimisation degrande taille. En réduisant leur taille, les méthodes de décomposition permettent le calcul numérique des solutions. Nous distinguons ici deux formes de décomposition. La emph{décomposition chaînée}, comme la Programmation Dynamique, résout successivement, des sous-problèmes de petite taille. La décomposition parallèle, comme le Progressive Hedging, consiste à résoudre itérativement et parallèlement les sous-problèmes, coordonnés par un algorithme maître. Dans la première partie de ce manuscrit, Dynamic Programming: Risk and Convexity, nous nous intéressons à la décomposition chaînée, en particulier temporelle, connue sous le nom de Programmation Dynamique. Dans le chapitre 2, nous étendons le cas traditionnel, risque-neutre, de la somme en temps des coûts, à un cadre plus général pour lequel nous établissons des résultats de cohérence temporelle. Dans le chapitre 3, nous étendons le résultat de convergence de l'algorithme SDDP (Stochastic Dual Dynamic Programming Algorithm) au cas où les fonctions de coûts (convexes) ne sont plus polyhédrales. Puis, nous nous tournons vers la décomposition parallèle, en particulier autour des méthodes de décomposition obtenues en dualisant les contraintes (contraintes spatiales presque sûres, ou de non-anticipativité). Dans la seconde partie de ce manuscrit, Duality in Stochastic Optimization, nous commençons par souligner que de telles contraintes peuvent soulever des problèmes de dualité délicats (chapitre 4).Nous établissons un résultat de dualité dans les espaces pairés $Bp{mathrm{L}^infty,mathrm{L}^1}$ au chapitre 5. Finalement, au chapitre 6, nous montrons un résultat de convergence de l'algorithme d'Uzawa dans $mathrm{L}^inftyp{Omega,cF,PP;RR^n}$, qui requière l'existence d'un multiplicateur optimal. La troisième partie de ce manuscrit, Stochastic Spatial Decomposition Methods, est consacrée à l'algorithme connu sous le nom de DADP (Dual Approximate Dynamic Programming Algorithm). Au chapitre 7, nous montrons qu'une suite de problèmes d'optimisation où une contrainte presque sûre est relaxée en une contrainte en espérance conditionnelle épi-converge vers le problème original si la suite des tribus converge vers la tribu globale. Finalement, au chapitre 8, nous présentons l'algorithme DADP, des interprétations, et des résultats de convergence basés sur la seconde partie du manuscrit / Stochastic optimal control addresses sequential decision-making under uncertainty. As applications leads to large-size optimization problems, we count on decomposition methods to tackle their mathematical analysis and their numerical resolution. We distinguish two forms of decomposition. In chained decomposition, like Dynamic Programming, the original problemis solved by means of successive smaller subproblems, solved one after theother. In parallel decomposition, like Progressive Hedging, the original problemis solved by means of parallel smaller subproblems, coordinated and updated by amaster algorithm. In the first part of this manuscript, Dynamic Programming: Risk and Convexity, we focus on chained decomposition; we address the well known time decomposition that constitutes Dynamic Programming with two questions. In Chapter 2, we extend the traditional additive in time and risk neutral setting to more general ones for which we establish time-consistency. In Chapter 3, we prove a convergence result for the Stochastic Dual Dynamic Programming Algorithm in the case where (convex) cost functions are no longer polyhedral. Then, we turn to parallel decomposition, especially decomposition methods obtained by dualizing constraints (spatial or non-anticipative). In the second part of this manuscript, Duality in Stochastic Optimization, we first point out that such constraints lead to delicate duality issues (Chapter 4).We establish a duality result in the pairing $Bp{mathrm{L}^infty,mathrm{L}^1}$ in Chapter 5. Finally, in Chapter 6, we prove the convergence of the Uzawa Algorithm in~$mathrm{L}^inftyp{Omega,cF,PP;RR^n}$.The third part of this manuscript, Stochastic Spatial Decomposition Methods, is devoted to the so-called Dual Approximate Dynamic Programming Algorithm. In Chapter 7, we prove that a sequence of relaxed optimization problems epiconverges to the original one, where almost sure constraints are replaced by weaker conditional expectation ones and that corresponding $sigma$-fields converge. In Chapter 8, we give theoretical foundations and interpretations to the Dual Approximate Dynamic Programming Algorithm

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I examine whether sales news and cash flow news are more informative in valuation when they are consistent with earnings news. Prior studies show that earnings response coefficient (ERC) is larger when the earnings surprise is consistent in sign with the sales surprise or the cash flow surprise because the consistency suggests higher earnings persistence. I provide new evidence that indicator consistency increases sales response coefficient and cash flow response coefficient as well as ERC. This consistency effect for sales and cash flow cannot be explained by the standard persistence argument from prior studies. I propose a new argument that can explain the consistency effects for all three indicators. I posit that investors perceive consistent indicators to each be more precise and thus rely more on each indicator. Under this precision argument, I predict and show that indicator consistency is particularly useful when there is high uncertainty about indicator precision. / Business Administration/Accounting

Using similar disjunctive writing styles, Michael Ondaatje and Daphne Marlatt create characters who defy stability, consistency, and predictability. Both authors undermine the notion that the self is a unified entity determined to resist an ambiguity in the search for univocal meaning. Rather, the worlds inhabited by Buddy Bolden, Lalla Dickman, Mervyn Ondaatje, and Ina as found in Coming Through Slaughter, Running in the Family, and Ana Historic subscribe to uniformity by valourizing social and textual conventions. Within these contexts of closure, all characters succumb to some degree of hysteria, madness, or death. In Ondaatje's novels scandal becomes a release from the monotony of a unified self, while in Ana Historic Annie Anderson's continual displacement of pronouns effectively suspends female identity. Ondaatje and Marlett fictionalize the post-structuralist work of Roland Barthes in "The Death of the Author" in that both authors create characters whose boundaries are never fixed, but always shifting according to the contexts in which they find themselves. On this basis the self as embodied in the pronoun "I" contains not a set persona, but a network of competing voices. In the final chapter of this thesis, I examine the implications for authorship which Ondaatje and Marlatt raise in their contention that the self exists without a central core. During moments of autobiography, Ondaatje and Marlatt implicitly contest the defacement of their signatures on novels which call for an obfuscation of identity, but arrest that movement when it folds back on the author's domain--the outer cover of the text. Because Ondaatje and Marlett elide themselves with their characters, they, too, are pulled into a vertigo of language that knows not identity, but the endless positing and erasure of tropes. / Thesis / Master of Arts (MA)