Cette thèse concerne l'étude et la réduction de la consommation de puissance durant le test par scan des circuits digitaux. Afin de détecter les défauts de délai de transition, les deux principales structures sont utilisés dans la pratique: Launch-Off-Shift (LOS) et launch-Off-Capture (LOC). L'ensemble des travaux réalises montre que le test LOS est plus efficace que le test LOC en terme de couverture de fautes de transition et la longueur de test. Toutefois, le test LOS nécessite une puissance plus élevée lors du launch-to-capture (LTC) du cycle, notamment en terme de consommation de puissance de pic. Ainsi, nous proposons une nouvelle approche de génération de vecteurs de test LOS basée sur la consommation. La technique proposée est capable de réduire et d'évaluer la puissance de pic de test se rapprochant le plus possible de la puissance fonctionnelle. Les avantages qui en résultent permettent de résoudre le problème lié à la perte de rendement et de s'abstenir du test se produisant lorsque la puissance de test est trop faible par rapport à la puissance fonctionnelle. / This thesis relates to study and reduction of power consumption during at-speed scan delay testing for digital circuits. To detect transition delay faults, two main testing schemes are used in practice: Launch-Off-Shift (LOS) and Launch-Off-Capture (LOC). In this work, we prove that LOS testing is more efficient than LOC testing in terms of transition fault coverage (TFC) and test length. However, LOS presents higher power during the launch-to-capture (LTC) cycle, especially in terms of peak power. For this purpose, we propose a novel power-aware test pattern generation technique for LOS testing. The proposed approach is able to reduce and map the test peak power as close as possible to the functional power. The important feature of this framework is that, in additional to solving the yield loss problem, it also avoids test escape that may occur when test power is too much reduced compared to functional power.

Tato práce popisuje historicky první multi-frekvenční rapid-scan EPR. Při zavedení mikrovlnného záření z oblasti 200 GHz a následnou sinusovou modulací bylo dosaženo rychlostí změn frekvence až 61 500 THz/s a zkreslení spekter, známé jako ”wiggles”, bylo pozorováno u obou studovaných vzorků organických radikálů – BDPA v polystyrenové matici a LiPc. Tato práce představuje flexibilní metodu provádění rapid-scan EPR experimentů za použití napětím ovládaného oscilátoru (Voltage Controlled Oscillator; VCO) jako zdroje a zero-bias detektoru (ZBD) pro detekci, čímž se otevírá možnost postupu dále do oblastí vyšších polí / vyšších frekvencí. Dále je popsán postup získání ustáleného spektra z rapid-scan výsledků, známý jako Fourierovská dekonvoluce, a dále je zjistěn spinový dekoherenční čas vzorků pomocí srovnání experimentálních spekter s výsledky numericky vyřešených Blochových rovnic. Výsledné hodnoty jsou 50 ns pro BDPA a 12 ns pro LiPc.

The PhD thesis deals with the analysis of digital systems described on RT level. The methodology of  data paths analysis is decribed, the data path controller analysis is not solved in the thesis. The methodology is built on the concept of Testable Block (TB) which allows to divide digital component to such segments which can be tested through their inputs/outputs, border registers and primary inputs/outputs are used for this purpose. As a result, lower number of registers is needed to be included into scan  chain - border registers are the only ones which are scanned.  The segmentation allows also to reduce the volume of test vectors, tests are generated for segments, not for the complete component. To identify TBs, two evolutionary algorithms are used, they operate on TB formal model which is also defined in the thesis.

La recherche des signatures génétiques de l'adaptation locale est d'un grand intérêt pour de nombreuses études de génétique des populations. Les approches pour trier les loci sélectifs à partir de leur contexte génomique, se concentrent sur les valeurs extrêmes de l'indice de fixation, FST, à travers les loci. Cependant, le calcul de l'indice de fixation devient difficile lorsque la population est génétiquement continue, lorsque la prédéfinition des sous-populations est une tâche difficile et en présence d'individus mélangés dans l'échantillon. Dans cette thèse, nous présentons une nouvelle méthode pour identifier les loci sous sélection basée sur une extension de la statistique FST à des échantillons avec des individus mélangés. Considérant notre objectif d'explorer des méthodes statistiques pour identifier l'adaptation locale dans la population mélangée, nous avons inclus des données spatiales pour calculer les coefficients d'ascendance et les fréquences d'allèles. Pour enrichir notre travail, nous avons investigué les effets du déséquilibre de liaison et des méthodes d'élagage de LD dans les analyses de génomes pour la sélection. / Finding genetic signatures of local adaptation is of great interest for many population genetic studies. Common approaches to sorting selective loci from their genomic background focus on the extreme values of the fixation index, FST, across loci. However, the computation of the fixation index becomes challenging when the population is genetically continuous, when predefining subpopulations is a difficult task, and in the presence of admixed individuals in the sample. In this thesis, we present a new method to identify loci under selection based on an extension of the FST statistic to samples with admixed individuals. Considering our goal of exploring statistical methods to identify local adaptation in admixed population, we included spatial data to compute ancestry coefficients and allele frequencies. To enrich our work, we investigated the effects of linkage disequilibrium and LD-pruning methods in genome scans for selection.

Les téosintes Zea mays ssp. parviglumis et ssp. mexicana sont les apparentés sauvages les plus proches du maïs cultivé. Elles occupent au Mexique des niches écologiques distinctes bien délimitées par l’altitude. Zea mays ssp. parviglumis pousse dans des environnements chauds et humides situés à moins de 1800m d’altitude, tandis que Zea mays ssp mexicana pousse dans des environnements plus secs et froids (au-dessus de 1800m). Nous nous sommes intéressés aux bases génétiques de l’adaptation locale des téosintes à l’altitude. Dans ce but, 37 populations ont été échantillonnées le long de deux gradients altitudinaux, utilisés comme réplicats biologiques. Deux populations extrêmes de chaque gradient ainsi que deux populations de moyenne altitude de chaque sous-espèce du gradient 1 ont été séquencées à faible profondeur afin de découvrir des polymorphismes dont les fréquences alléliques sont contrastées entre les extrêmes tout en contrôlant pour la différenciation entre les sous-espèces. A partir de méthodes de détection de la sélection intra- et inter-populationnelle, des locus candidats ont été détectés. Une revue bibliographique a permis d’établir des correspondances entre nos candidats et des régions précédemment décrites pour leurs effets phénotypiques sur des caractères adaptatifs. Nous montrons ainsi un rôle important des interactions sol-plante et de la pilosité des feuilles dans l’adaptation à l’altitude. Pour valider certains de nos candidats, 270 polymorphismes ont été génotypés sur les 37 populations afin de réaliser des études de clines de fréquence. Parallèlement, nous avons mis en œuvre un dispositif de caractérisation phénotypique (2 lieux x 2 années) afin de tester l’association entre ces polymorphismes et 18 caractères mesurés en champ. Nous discutons des apports méthodologiques de notre étude aussi bien du point de vue des technologies haut débit que de la détection de la sélection. Notre dispositif devra être pleinement exploité pour valider nos candidats. Les perspectives incluent la poursuite de l’étude sur d’autres types de polymorphismes ainsi qu’un suivi temporel des populations. / Teosintes Zea mays ssp parviglumis (parviglumis) and Zea mays ssp mexicana (mexicana) are the closest wild relatives of cultivated maize. They occupy distinct ecological niches in Mexico, well separated by altitude. Zea mays ssp. parviglumis encountered below 1800m grows in wet and warm conditions, while mexicana grows in drier and colder climates (above 1800m). In order to investigate the genetic bases of local adaptation to altitude, we sampled 37 populations along two altitudinal gradients. We sequenced the two most extreme populations of each gradient as well as two intermediate populations - one from each subspecies along gradient 1. We searched for polymorphisms with contrasted allele frequencies between the extremes while accounting for subspecies differentiation. Using both inter- and intra- population methods we identified several candidate loci. Based on a literature review, we confronted them with regions previously described as involved in phenotypic variation of adaptive traits. Our results highlight the role of plant-soil interactions and leaves hairiness in the adaptation to altitude. To validate further a subset of 270 polymorphisms chosen among our best candidates, we genotyped them on the 37 populations with the aim of performing clinal analyzes of allele frequencies. In parallel, we undertook phenotypic evaluation trials (2 locations x 2 years) to test the association of these polymorphisms with 18 traits measured in the field. We discuss the methodological contributions of our study both from the standpoint of high throughput technologies and detection of selective footprints. Our setting will be fully exploited to validate our candidates. Perspectives include the discovery and assessment of the contribution of other types of polymorphisms and the temporal follow-up of populations.

Cette étude concerne la caractérisation optique non linéaire (NL) principalement d’ordre 3 dans le visible, l’UV et l’IR en régime picoseconde de différents matériaux tels que certains solvants, le niobate de lithium et les nano-feuilles de graphène. Nous présentons d’abord les expressions des susceptibilités NL. Nous décrivons ensuite la technique de caractérisation Z-scan et ses variantes. Nous présentons une nouvelle méthode qui combine les avantages de Z-scan avec ceux de la microscopie en champ sombre. Nous montrons que cette technique d’imagerie, nommée DFZscan (Dark Field Z-scan), peut mesurer les coefficients de réfraction NL en présence d'une forte absorption NL. Les résultats expérimentaux montrent une importante amélioration de la sensibilité. Finalement, nous comparons les réponses NL des solvants les plus utilisés, dont l’eau qui possède la réfraction NL la plus faible. Ce liquide est utilisé pour caractériser la réponse NL d’une suspension de points quantiques de graphène. Grâce à un modèle simple, nous estimons l'indice de réfraction et d’absorption NL d'une nanofeuille de graphène monocouche. Nous étudions également les non linéarités d’ordres supérieurs dans les matériaux liquides (toluène) et solides (LiNbO3) en vue d’applications potentielles pour la génération de la deuxième harmonique et des modulateurs de guides d'ondes. Ces coefficients peuvent intéresser une grande communauté de chercheurs dans des domaines aussi variés que la filamentation, les solitons, le traitement tout optique du signal et les réseaux de télécommunications. / This study concerns the nonlinear (NL) optical characterization mainly of order 3 in the visible, UV and IR in the picosecond regime of different materials such as solvents, lithium niobate and graphene nanosheets. We first present the expressions of NL susceptibilities. We then describe the Z-scan characterization technique and its variants. We present a new method that combines the advantages of Z-scan with those of dark field microscopy. We show that this imaging technique, called DFZ-scan (Dark Field Z-scan), can measure NL refractive coefficients in the presence of high NL absorption. The experimental results show a significant improvement in the sensitivity. Finally, we compare the NL responses of the most commonly used solvents, including water with the lowest NL refraction. This liquid is used to characterize the NL response of a suspension of graphene quantum dots. Using a simple model, we estimate the refractive index and absorption index NL of a single-layer graphene nanosheet. We also studied higher order non-linearities in liquid (toluene) and solid (LiNbO3) materials for potential applications in second harmonic generation and waveguide modulators. These coefficients can be of interest to a large community of researchers in fields as diverse as filamentation, soliton, all-optical signal processing and telecommunications networks.

Mit der Digitalisierung von Büchern scheint sich ein europäischer Traum zu erfüllen, ein Traum der unkomplizierten Vernetzung des Wissens und ein Traum der Vollständigkeit des Zugriffs. Im Schlaraffenland der durchgescannten Bücherwelt kann ich auf alle gewünschten Texte mit einem Schlage zugreifen; damit habe ich auch jeden sachlich benachbarten Text- oder ein Archivdokument oder ein Museumsstück - in eben derselben Qualität, aus welchem Jahrhundert auch immer. Alle interessierten Forscher können, sobald diese Vision technisch umgesetzt sein wird, im Internet ohne Rücksicht auf lokale Bibliotheksbestände und deren Zugänglichkeitsbedingungen arbeiten. Viele werden es tun, weil sie schon lange einen unkomplizierten Zugriff erhoffen. Forscherträume werden mit der Digitalisierung wahr.

Autonomous underwater vehicle (AUV) navigation has been a challenging problem for a long time. Navigation is challenging due to the drift present in underwater environments and the lack of precise localisation systems such as GPS. Therefore, the uncertainty of the vehicle’s pose grows with the mission’s duration. This research investigates methods to form constraints on the vehicle’s pose throughout typical surveys. Current underwater navigation relies on acoustic sensors. Side Scan Sonar (SSS) is cheaper than Multibeam echosounder (MBES) but can generate 2D intensity images of wide sections of the seafloor instead of 3D representations. The methodology consists in extracting information from pairs of side-scan sonar images representing overlapping portions of the seafloor and computing the sensor pose transformation between the two reference frames of the image to generate constraints on the pose. The chosen approach relies on optimisation methods within a Simultaneous Localisation and Mapping (SLAM) framework to directly correct the trajectory and provide the best estimate of the AUV pose. I tested the optimisation system on simulated data to evaluate the proof of concept. Lastly, as an experiment trial, I tested the implementation on an annotated dataset containing overlapping side-scan sonar images provided by SMaRC. The simulated results indicate that AUV pose error can be reduced by optimisation, even with various noise levels in the measurements. / Navigering av autonoma undervattensfordon (AUV) har länge varit ett utmanande problem. Navigering är en utmaning på grund av den drift som förekommer i undervattensmiljöer och bristen på exakta lokaliseringssystem som GPS. Därför ökar osäkerheten i fråga om fordonets position med uppdragets längd. I denna forskning undersöks metoder för att skapa begränsningar för fordonets position under typiska undersökningar. Nuvarande undervattensnavigering bygger på akustiska sensorer. Side Scan Sonar (SSS) är billigare än Multibeam echosounder (MBES) men kan generera 2D-intensitetsbilder av stora delar av havsbotten i stället för 3D-bilder. Metoden består i att extrahera information från par av side-scan sonarbilder som representerar överlappande delar av havsbotten och beräkna sensorns posetransformation mellan bildens två referensramar för att generera begränsningar för poset. Det valda tillvägagångssättet bygger på optimeringsmetoder inom en SLAM-ram (Simultaneous Localisation and Mapping) för att direkt korrigera banan och ge den bästa uppskattningen av AUV:s position. Jag testade optimeringssystemet på simulerade data för att utvärdera konceptet. Slutligen testade jag genomförandet på ett annoterat dataset med överlappande side-scan sonarbilder från SMaRC. De simulerade resultaten visar att AUV:s poseringsfel kan minskas genom optimering, även med olika brusnivåer i mätningarna.

The ever-increasing growth of data demands reliable data-base system with high-throughput and low-latency. Main memory-based column store database systems are state-of-the-art on this perspective, whereby data (values) in relational tables are organized by columns rather than by rows. In such systems, a full column scan is a fundamental key operation and thus, the optimization of the key operation is very crucial. This leads to have compact storage layout based fast column scan techniques through intra-value parallelism. For this reason, we investigated on different well-known fast column scan techniques using SIMD (Single Instruction Multiple Data) vectorization as well as using Field Programmable Gate Arrays (FPGA). Moreover, we present selective results of our exhaustive evaluation. Based on this evaluation, we find out the best column scan technique as per implementation mechanism–FPGA and SIMD. Finally, we conclude this paper via mentioning some lessons learned for our ongoing research activities.

Grip stiffness is an important property of carton board packaging. The structure of the packaging needs to withstand the handling of one or many consumers. A carton board packaging that feels stiff when handled conveys a sense of luxury to the consumer, one example of this is the packages containing new flagship smart phones. If a package is more or less stiff is at this moment subjectively interpreted by test panels. An objective method of measuring grip stiffness is sought after for repeat ability and speed. This master thesis investigates the influence of geometry and material parameters on the grip stiffness of a carton board packages. The purpose is to determine how the measured point loads differ between different geometries for one particular material.  Measurements are conducted using a tensile tester and a sensory device, Syntouch Biotac. Only two of the 19 sensors are analyzed in this thesis. Ther data analyzed in this thesis comes from experiments conducted by the author and experiments conducted during a bachelors thesis at Örebro University. The same equipment was used for both experiments. The authors experiments were aimed at finding how a rotation of the packaging would affect the results whereas no rotations were made during experiments not conducted by the author. The authors own experiments were also made using an actual human finger, but only on packages that were not rotated. A finite element study was performed to validate the results from the Syntouch Biotac. X-ray computed tomography was used to investigate if the damage done to the carton board material by a human finger was similar to the damage done to the carton board material by the Syntouch Biotac.  Results from the Syntouch Biotac show that it is possible to tell where along and how close to the edge of the packaging the Syntouch Biotac is touching the packaging and that it is possible to discern between materials if the surface weights are different enough. The X-ray computed tomography show that damages done to the carton material cone by either the Syntouch Biotac or a human finger, are not possible to tell apart with the method of analysis used in this thesis. / Greppstyvhet är en viktig egenskap hos kartongförpackningar. Strukturen behöver kunna motstå hantering av en eller flera kunder. En kartongförpackning som upplevs som styv när den hanteras ger kunden ett intryck av lyx, ett exempel är förpackningar för nya smarttelefoner. Om en kartongförpackning är mer eller mindre greppstyv avgörs just nu subjektivt av en testpaneler. En objektiv och upprepningsbar metod för att mäta greppstyvhet snabbare behövs. I den här masteruppsatsen undersökts geometri- och materialparametrars påverkan på kartongförpackningars greppstyvhet. Syftet var att avgöra hur de olika punktlasterna skiljer sig åt mellan olika geometrier för ett givet material.  Mätningar gjordes med en dragprovare och en sensorisk mätenhet, Syntouch Biotac. Endast två av 19 sensorer analyseras i det här arbetet. Datan som analyseras i det här arbetet kommer från experiment utförda av författaren samt experiment gjorda i samarbete med en kandidatuppsats vid Örebro Universitet. Samma utrustning användes för båda experiment. Författarens experiment gjordes för att undersöka hur rotation av kartongförpackningarna påverkade resultaten. Ingen rotation utfördes under experimenten som gjordes i samband med kandidatuppsatsen på Örebro Universitet. Experiment utförda av författaren innehåller även kompression av förpackningar gjorda med ett mänskligt finger, detta gjordes endast på förpackningar som inte roterades. En FEM-studie utfördes för att validera resultaten från Syntouch Biotac. Datortomografi användes för att undersöka om skador som uppkommit på kartongmaterialet av mänskligt finger var lika de som uppkommit från Syntouch Biotac. Resultaten från Syntouch Biotac visar att det är möjligt att se var längs med eller hur nära kanten på förpackningen som Syntouch Biotac trycker på förpackningen, samt att det är möjligt att skilja mellan material om deras ytvikter skiljer sig tillräckligt mycket. Datortomografin visar att skador som uppkommit på kartong materialet av mänskligt finger eller Syntouch Biotac inte går att särskilja med den analysmetod som använts i det här arbetet.