Le réseau sans fil sur le corps humain ou « wireless body area network (WBAN) » est une nouvelle technologie de réseau sans fil dédié à la surveillance des paramètres physiologiques d’une personne. Le réseau est composé de dispositifs électroniques miniatures, appelés nœuds, disposés aux alentours ou à l’intérieur du corps humain. Chaque nœud est doté d’un ou plusieurs capteurs mesurant les paramètres physiologiques de la personne, comme l’électrocardiogramme ou bien la température du corps, et les caractéristiques de l’environnement qui l’entoure. Ces nœuds sont surtout soumis à une contrainte énergétique importante puisque la miniaturisation a réduit les dimensions de leurs batteries. Puisque les nœuds consomment la majorité de l’énergie pour transmettre les données, une solution pour diminuer leur consommation consisterait à compresser les données avant la transmission. Les méthodes classiques de compression ne sont pas adaptées pour le WBAN particulièrement à cause de la puissance de calcul requise et la consommation qui en résulterait. Dans cette thèse, pour contourner ces problèmes, nous utilisons une méthode à base de l’acquisition comprimée pour compresser et reconstruire les données provenant des nœuds. Nous proposons un encodeur simple et facile à mettre en œuvre pour compresser les signaux. Nous présentons aussi un algorithme permettant de réduire la complexité de la phase de reconstruction des signaux. Un travail collaboratif avec l’entreprise TEA (Technologie Ergonomie Appliquées) nous a permis de valider expérimentalement une version numérique de l’encodeur et l’algorithme de reconstruction. Nous avons aussi développé et validé une version analogique de l’encodeur en utilisant des composants standards. / A wireless body area network (WBAN) is a new class of wireless networks dedicated to monitor human physiological parameters. It consists of small electronic devices, also called nodes, attached to or implanted in the human body. Each node comprises one or many sensors which measure physiological signals, such as electrocardiogram or body heat, and the characteristics of the surrounding environment. These nodes are mainly subject to a significant energy constraint due to the fact that the miniaturization has reduced the size of their batteries. A solution to minimize the energy consumption would be to compress the sensed data before wirelessly transmitting them. Indeed, research has shown that most of the available energy are consumed by the wireless transmitter. Conventional compression methods are not suitable for WBANs because they involve a high computational power and increase the energy consumption. To overcome these limitations, we use compressed sensing (CS) to compress and recover the sensed data. We propose a simple and efficient encoder to compress the data. We also introduce a new algorithm to reduce the complexity of the recovery process. A partnership with TEA (Technologie Ergonomie Appliquées) company allowed us to experimentally evaluate the performance of the proposed method during which a numeric version of the encoder has been used. We also developed and validated an analog version of the encoder.

L'augmentation de la complexité des systèmes hétérogènes a conduit à l'apparition d'une nouvelle méthode de conception et de validation. Cette approche qui s'appuie sur un flot de conception descendant s'inspire des méthodes utilisées dans le domaine numérique. Dans cette thèse, nous avons développé une approche permettant de qualifier le plan de vérification utilisé lors de la validation de conception et d'améliorer le test matériel des systèmes AMS&RF. L'originalité de notre approche est d'utiliser une description comportementale du système pour la qualification et la génération des stimuli de test. En effet, les méthodes de test actuelles utilisant les descriptions niveau composant ne sont pas adaptées au test de systèmes complexes. En utilisant ce concept, au cours de cette thèse la plateforme PLASMA, PLAteforme pour la qualification et la génération de stimuli pour test de Systèmes Mixtes et Analogiques, a été développée. Cette plateforme est en particulier conçue pour le test des systèmes AMS&RF. PLASMA a été validée sur un émetteur/récepteur W-CDMA intégré conçu par ST Microelectronics.

Les systèmes sur puces intègrent aujourd'hui sur le même substrat des parties analogiques et des unités de traitement numérique. Tandis que la complexité de ces systèmes s'accroissait, leur temps de mise sur le marché se réduisait. Une conception descendante globale et coordonnée du système est devenue indispensable de façon à tenir compte des interactions entre les parties analogiques et les partis numériques dès le début du développement. Dans le but de répondre à ce besoin, cette thèse expose un processus de raffinement progressif et méthodique des parties analogiques, comparable à ce qui existe pour le raffinement des parties numériques. L'attention a été plus particulièrement portée sur la définition des niveaux analogiques les plus abstraits et à la mise en correspondance des niveaux d'abstraction entre parties analogiques et numériques. La cohérence du raffinement analogique exige de détecter le niveau d'abstraction à partir duquel l'utilisation d'un modèle trop idéalisé conduit à des comportements irréalistes et par conséquent d'identifier l'étape du raffinement à partir de laquelle les limitations et les non linéarités aux conséquences les plus fortes sur le comportement doivent être introduites. Cette étape peut être d'un niveau d'abstraction élevé. Le choix du style de modélisation le mieux adapté à chaque niveau d'abstraction est crucial pour atteindre le meilleur compromis entre vitesse de simulation et précision. Les styles de modélisations possibles à chaque niveau ont été examinés de façon à évaluer leur impact sur la simulation. Les différents modèles de calcul de SystemC-AMS ont été catégorisés dans cet objectif. Les temps de simulation obtenus avec SystemC-AMS ont été comparés avec Matlab Simulink. L'interface entre les modèles issus de l'exploration d'architecture, encore assez abstraits, et les modèles plus fin requis pour l'implémentation, est une question qui reste entière. Une bibliothèque de composants électroniques complexes décrits en SystemC-AMS avec le modèle de calcul le plus précis (modélisation ELN) pourrait être une voie pour réussir une telle interface. Afin d'illustrer ce que pourrait être un élément d'une telle bibliothèque et ainsi démontrer la faisabilité du concept, un modèle d'amplificateur opérationnel a été élaboré de façon à être suffisamment détaillé pour prendre en compte la saturation de la tension de sortie et la vitesse de balayage finie, tout en gardant un niveau d'abstraction suffisamment élevé pour rester indépendant de toute hypothèse sur la structure interne de l'amplificateur ou la technologie à employer.

AMS-02 est un spectromètre magnétique conçu pour la détection du rayonnement cosmique chargé et des photons gamma. La mesure en 2013 de la fraction de positons par AMS-02 a confirmé la présence d'une composante de positons primaires, nécessitant l'existence d'une source de positons dans notre Galaxie. Cette thèse s'est exclusivement consacrée à l'étude de ce phénomène, et à la recherche de cette source de positons. La fraction de positons, le flux de positons et le flux d'électrons sont mesurés à l'aide d'une méthode de fit multidimensionnel mis au point lors de cette thèse. Une étude particulière est réservé au phénomène de confusion de charge, important pour la mesure du signe de la charge à haute énergie. La fonction de réponse instrumentale du détecteur est évaluée à l'aide de simulations Monte Carlo et est corrigée par les données réelles du détecteur. Un travail phénoménologique est effectué afin d'interpréter les résultats mesurés. L'interprétation de ces résultats en termes de composante primaire issues d'un pulsar local et du halo galactique de matière noire est effectué. Les implications et l'espace des paramètres autorisé pour chacun des modèles est explicité. Une ré-évaluation des secondaires à l'aide des nouvelles données d'AMS-02, ainsi que l'étude de l'impact de l'erreur expérimentale d'AMS-02 sur ces résultats, est exécuté. / AMS-02 is a magnetic spectrometer design for the cosmic ray and gamma ray detection. The measurement in 2013 of the positron fraction by AMS-02 confirmed the presence of a primary positron component, which means the existence of a galactic primary source of positrons. This thesis is devoted exclusively to the study of this phenomenon. The positron fraction, the positron flux, and the electron flux are measured using a method of multidimensional fit developed during this thesis. The charge confusion phenomenon, which is important at the highest energies, is investigated. The instrumental response function of the detector is evaluated using Monte Carlo simulations and is corrected using the ISS data. A phenomenological work is done to interpret the measured results. The interpretation of these results in terms of primary component from a local pulsar and dark matter halo is done. The implications and the parameter space allowed for each model is detailed. A reevaluation of secondaries with the new AMS-02 data, and the study of the impact of the experimental error of AMS-02 on these results is performed.

The work is focused on the performance of milking robots in the herd's controlled movemement system. The popularity of this method of the milk gaining in the world and in the Czech Republic is increasing every year. The reason is mainly the excellent results in increasing the labour productivity and welfare of dairy cows. For this thesis, a stable building was selected for livestock breeding with the market production of milk using AMS with the controlled movement of the herd.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3569.pdf: 2552721 bytes, checksum: b67cadf34336e157d59bd554dfc7534e (MD5) Previous issue date: 2006-05-29 / An Automated Manufacturing System (AMS) is a production system where a discrete number of raws is processed and assembled by controlled machines and/or robots. Controlling AMS is a complex task, due to the several sub-systems that compose it and the need for attending strategic production issues and market. The AMS control complexity increases with the necessity of production and technologic resources. The studies related to AMS control normally consider specific features of the system. Some authors propose solutions considering architecture, some others consider approaches by modular nets, others consider mathematic analysis; and so, each study has its contribution in a specific point. This work considers a wider set of features related to the problem of modeling AMS control. It is presented different options of architecture, different ways to concern hierarchically about the problem, the use of Petri Nets as a way to represent graphically the problem conserving the mathematic formalisms, simulation, and the use of a graphic software that treat all the options before. The proposal of this work is indicate a modeling method for AMS control that considers all features related to its control. This method proposes eight elaboration stages of the model. The stands consider the elements in a specification level more generic and, gradually, they are more detailed. In some stands, simulations are applied with the objective of validate what has been modeled. The work ends with the application of the method to a hypothetic FMS. It is considered a production planning for five types of products in determined quantities. The method application is considered effective, since trough the simulation of the model, it can be verified that all the products are produced according to the production plan proposed and that eventual deadlocks and conflicts can be avoided. / Um sistema automático de manufatura (AMS) é um sistema de produção onde um número discreto de matérias-primas é processado e montado por máquinas controladas e/ou robôs. Fazer o controle de um AMS é uma tarefa complexa pela existência de vários subsistemas e elementos que o compõem, e também pela necessidade de responder a questões estratégicas de produção e mercado. A complexidade de controle de AMS aumenta com as necessidades de produção e recursos tecnológicos. Os trabalhos relativos a controle de AMS normalmente consideram características específicas do sistema. Alguns autores propõem soluções considerando a arquitetura, outros consideram abordagens por redes modulares, alguns consideram análise matemática; e assim, cada trabalho faz sua contribuição em um ponto mais especifico. Este trabalho busca considerar um conjunto mais abrangente de características inerentes ao problema de modelagem de controle de AMS. Nele são apresentadas várias abordagens inerentes às diversas características encontradas em um AMS. São mostradas diferentes opções de arquiteturas, formas diferentes de abordar hierarquicamente o problema, o uso de redes de Petri como forma de representar graficamente o problema conservando o formalismo matemático, simulação, e o uso de um software gráfico que contemple todas as opções anteriores. A proposta do trabalho é indicar um método de modelagem de AMS que considere as características inerentes ao seu controle. Este método propõe oito etapas de elaboração do modelo. As etapas consideram os elementos em um nível de especificação mais genérico e que, gradualmente, vão sendo mais detalhados. Em algumas etapas são feitas simulações no intuito de validar o que já tenha sido modelado. O trabalho chega ao fim com a aplicação do método de modelagem sobre um FMS hipotético. É considerado um planejamento da produção para cinco tipos de produtos em quantidades determinadas. A aplicação do método se mostra eficaz uma vez que, através da simulação do modelo, pode-se verificar que todos os produtos são fabricados conforme o plano de produção proposto e que eventuais deadlocks e conflitos podem ser evitados.

The aim of this thesis was to analyze the effect of milking frequency per day on milk efficiency and fertility during the course of lactation. The observation of dairy Holstein cattle herd took place in agricultural company Brloh (Blanský les Region) from January 2010 to February 2011. There were observed 55 dairy cows: Holstein cattle (75 %), share cross cows with race Czech Pied cattle (22 %) and Fleckvieh cattle (3%). Microsoft Excel has been used for processing the statistic data. For results evaluation, some basic statistic characteristics have been counted. Differences between the groups have been verified by the simple factor analysis of variance. By evaluation of milk efficiency including milk constituents for standardized lactation on individual lactation phases, reached breeding cows on first lactation 9460.00 kg M (3.22 % B and 3.88 % T), on second lactation 10632.15 kg M (3.23 % B and 3.96 % T) and breeding cows on third and next lactation 9738.60 kg M (3.18 % B a 4.08 % T). In the assessment of milking frequency visited breeding cows the AMS on the first lactation at 1/3 lactation phases 2.51 per a day, breeding cows at 2/3 lactation phases 2.72 per a day and 2.70 per a day at 3/3 lactation phases. This trend continued in next lactation, but breeding cows on the second lactation at 3/3 lactation phases visited most often robotic milking machine 2.80 per a day. Relationship between the number of milking and milk efficiency was found statistical significance. With the increasing number of milking performance also increases. By evaluation reproductive parameters the following values were observed ? the average first calving age 774.9 days (25 months), the average meantime 382.3 days, the average servis period 110.4 days and the average insemination period 77.8 days. The relationship between the number milking and service period has been established by the positive correlation, i.e. to the growing number of milking is to the extension service period.

O objetivo desse trabalho foi estudar a viabilidade de adaptação do Implantador Iônico da Universidade de São Paulo para a técnica de Accelerator Mass Spectrometry (AMS), tendo em vista as baixas energias utilizadas por este acelerador de partículas. A técnica de AMS, amplamente utilizada para a análise de Carbono-14 no estudo de datação de fósseis, requer que algum componente do acelerador garanta a quebra de moléculas de massa 14, contaminantes no processo de medição dos átomos de carbono com massa 14. Com a utilização de energias da ordem de dezenas de keV no acelerador, o estudo do processo de quebra de moléculas para estas energias foi realizado através do projeto, construção e caracterização de um stripper gasoso. Para caracterizar o stripper implementado foram realizadas medidas de seção de choque para troca de carga do feixe e quebra molecular em função da pressão de gás injetado no stripper. Também investigou-se a influência do átomo utilizado como gás, através de três diferentes gases injetados no stripper: Hélio, Argônio e Xenônio. Alguns feixes posivos foram produzidos no Implantador para o estudo destas seções de choques: Ar+, Ar(2+), CO+, CO2(+) e O2(+). O projeto do stripper foi idealizado para minimizar a variação de pressão no interior do implantador, visando preservar as condições da fonte de íons. Curvas de perfil de pressão de gás dentro do tubo do stripper foram calculadas segundo as teorias da Tecnologia do Vácuo que permitiram tanto a estimativa desta variação quanto a quantidade de gás no interior do stripper. Também foram realizados estudos do perfil de pressão em stripper com outras geometrias (cônicas abertas e fechadas), buscando estimar a otimização da espessura do stripper em função da injeção de gás em sua base. Baseando-se nos resultados, foram apontadas mudanças necessárias no atual estágio de adaptação desse acelerador de partículas para que se torne possível a concepção de um sistema AMS em sua linha de pesquisa. / The present work aimed on studying the feasibility of adapting the Ion Implanter of University of Sao Paulo to the Accelerator Mass Spectrometry technique, taking into account the low energies employed by this type of particle accelerator. The AMS technique, largely applied to the Carbon-14 analysis for fossil dating, requires the breaking of molecules with mass 14 by some component in the accelerator, since these lead to interference on the Carbon-14 counting process. By employing energies on the level of keV in the accelerator, the study of the breaking process of the molecules for this energy was accomplished by means desiring, building and characterization of a gaseous stripper. In order to characterize the installed stripper, measurements were taken of the charge state exchange and molecular break up process as a function of the pressure of the gas injection into the stripper. The influence of the atom employed as gas was also investigated. The experiments were realized with the following different gases: Helium, Argon and Xenon. Some positive beams were produced on the implanter: Ar+, \\Ar(2+), CO+, CO2(+) and O2(+). The designed stripper was idealized to minimize the pressure variation on the inside of the implanter in order to preserve the conditions of the ion source. Pressure profiles of the gas inside the stripper were calculated according to the Vacuum Technology theory, which allowed estimating the quantity of gas inside the stripper. Studies on the pressure profile for different stripper geometries (open and closed conic forms) were also carried out to estimate the optimization of the stripper thickness as a function of the gas injection on its base. Based on the results, specifications for further work and changes on the current system were listed to make it possible to implement the AMS system.

L’algorithme Adaptive Multilevel Splitting (AMS) a récemment fait son apparition dans la littérature de mathématiques appliquées, en tant que méthode de réduction de variance pour la simulation Monte Carlo de chaı̂nes de Markov. Ce travail de thèse se propose d’implémenter cette méthode de réduction de variance adaptative dans le code Monte-Carlo de transport de particules TRIPOLI-4,dédié entre autres aux études de radioprotection et d’instrumentation nucléaire. Caractérisées par de fortes atténuations des rayonnements dans la matière, ces études entrent dans la problématique du traitement d’évènements rares. Outre son implémentation inédite dans ce domaine d’application, deux nouvelles fonctionnalités ont été développées pour l’AMS, testées puis validées. La première est une procédure d’encaissement au vol permettant d’optimiser plusieurs scores en une seule simulation AMS. La seconde est une extension de l’AMS aux processus branchants, courants dans les simulations de radioprotection, par exemple lors du transport couplé de neutrons et des photons induits par ces derniers. L’efficacité et la robustesse de l’AMS dans ce nouveau cadre applicatif ont été démontrées dans des configurations physiquement très sévères (atténuations du flux de particules de plus de 10 ordres de grandeur), mettant ainsi en évidence les avantages prometteurs de l’AMS par rapport aux méthodes de réduction de variance existantes. / The Adaptive Multilevel Splitting algorithm (AMS) has recently been introduced to the field of applied mathematics as a variance reduction scheme for Monte Carlo Markov chains simulation. This Ph.D. work intends to implement this adaptative variance reduction method in the particle transport Monte Carlo code TRIPOLI-4, dedicated among others to radiation shielding and nuclear instrumentation studies. Those studies are characterized by strong radiation attenuation in matter, so that they fall within the scope of rare events analysis. In addition to its unprecedented implementation in the field of particle transport, two new features were developed for the AMS. The first is an on-the-fly scoring procedure, designed to optimize the estimation of multiple scores in a single AMS simulation. The second is an extension of the AMS to branching processes, which are common in radiation shielding simulations. For example, in coupled neutron-photon simulations, the neutrons have to be transported alongside the photons they produce. The efficiency and robustness of AMS in this new framework have been demonstrated in physically challenging configurations (particle flux attenuations larger than 10 orders of magnitude), which highlights the promising advantages of the AMS algorithm over existing variance reduction techniques.

La conception assistée par ordinateur (CAO) est largement utilisée dans l’industrie des semi-conducteurs pour la conception et l’analyse des différents composants dont l’étude consiste à résoudre l'équation de dérive-diffusion et l’équation de Poisson. La caractéristique non linéaire de ces équations demande des solutions numériques interactives. Le schéma de Scharfetter-Gummel est utilisé classiquement pour discrétiser l'équation de dérive-diffusion non dégénérée (ou équation de Schockley) pour simuler les phénomènes de transport des particules «électrons et trous» dans un semi-conducteur. Initialement cette méthode a été appliquée à un domaine unidimensionnel. Par la suite, cette méthode a été étendue au problème bidimensionnel sur la base d'un maillage rectangulaire. L’objectif donc de cette thèse serait d’implanter un modèle de diode par VHDL-AMS basé sur la discrétisation selon la méthode Scharfetter-Gummel. Le langage VHDL-AMS (Hardware Description Language – Analog Mixed Signal) est un langage de description comportemental pour les circuits analogiques et mixtes. Inspiré de son équivalent pour les circuits logiques, le VHDL, VHDL-AMS serait donc une extension. Etant donné que le langage VHDL-AMS est de haut niveau, ceci nous permettra de modéliser le comportement de systèmes physiques, électriques, mécaniques ou autres. Parallèlement VHDL-AMS permet de créer des modules, appelés « entités ». Ceux-ci sont définis par leurs ports externes (qui sont une interface avec les autres architectures ou entités) et par des équations mathématiques. La possibilité d’utiliser directement des relations mathématiques lors de la description du modèle nous donne une grande souplesse d’utilisation. Comme tous les langages de description comportementale analogique, VHDL-AMS est initialement dédié à la modélisation de type « haut niveau », tel que la modélisation d’un système électronique complet. L’utilisation d’un tel langage afin de réaliser un modèle de diode, constitue donc une alternative de ce dernier. En raison du grand nombre de nœud il est nécessaire de générer le code VHDL-AMS à partir d'une interface de type java. Les résultats obtenus par cette méthode seront comparés avec d'autres obtenus par différents autres logiciels. Le modèle à concevoir aura comme objectif : - Correspondre aux spécifications initialement tracés par les concepteurs et ceci afin de leur permettre de mettre en évidence les différentes caractéristiques des modules. - Simuler facilement l'intégration et/ou l'adéquation du composant dans un système donné - être conçus de sorte qu'il soit utilisé dans des composants plus complexes. / Computer-aided design (CAD) is widely used in the semiconductor industry for the design and analysis of individual components whose study is to solve the drift-diffusion equation and the Poisson equation. The nonlinear characteristic of these equations request interactive digital solutions. The diagram Scharfetter-Gummel is conventionally used to discretize the non-degenerate drift-diffusion equation (or equation Schockley) to simulate particle transport phenomena "electrons and holes" in a semiconductor. Initially this method was applied to a one-dimensional domain. Subsequently, this method was extended to the two-dimensional problem on the basis of a rectangular mesh. So the aim of this thesis is to implement a VHDL-AMS diode model based on the discretization using the Scharfetter-Gummel method. The VHDL-AMS (Hardware Description Language - Analog Mixed Signal) is a behavioral description language for analog and mixed circuits. Inspired by its equivalent for logic circuits, VHDL, VHDL-AMS would be an extension. Since the VHDL-AMS is high level, this will allow us to model the behavior of physical systems, electrical, mechanical or otherwise. Meanwhile VHDL-AMS can create modules, called "entities". These are defined by their external ports (which are an interface with other architectures or entities) and by mathematical equations. The ability to use mathematical relationships directly in the description of the model gives us great flexibility. Like all analog behavioral description languages, VHDL-AMS is initially dedicated to the modeling of the type "high level" as the modeling of complete electronic systems. The use of such a language in order to achieve a diode model thus constitutes an alternative to the latter. Due to the large number of node it is necessary to generate the VHDL-AMS code from a Matlab-based interface. The results obtained by this method will be compared with others from various softwares. The model design will aim: - Match the specifications originally drawn by designers and in order to allow them to highlight the different characteristics of the modules. - Easily Simulate integration and / or the component adequacy in a given system - Be designed so that it is used in more complex components. -Finally We plan to conduct experimental measures in order to verify the accuracy of our model.