The present work introduces a set of solutions to extract graphs from enterprise data and facilitate the process of information search on these graphs. First of all we have defined a new graph model called the SPIDER-Graph, which models complex objects and permits to define heterogeneous graphs. Furthermore, we have developed a set of algorithms to extract the content of a database from an enterprise and to represent it in this new model. This latter representation allows us to discover relations that exist in the data but are hidden due to their poor compatibility with the classical relational model. Moreover, in order to unify the representation of all the data of the enterprise, we have developed a second approach which extracts from unstructured data an enterprise's ontology containing the most important concepts and relations that can be found in a given enterprise. Having extracted the graphs from the relational databases and documents using the enterprise ontology, we propose an approach which allows the users to extract an interaction graph between a set of chosen enterprise objects. This approach is based on a set of relations patterns extracted from the graph and the enterprise ontology concepts and relations. Finally, information retrieval is facilitated using a new visual graph query language called GraphVQL, which allows users to query graphs by drawing a pattern visually for the query. This language covers different query types from the simple selection and aggregation queries to social network analysis queries.

Cette étude traite de la détonation et de la Transition Déflagration Détonation, TDD, en conduite dans les mélanges binaires H2/C3H8-Air. L'accent est mis sur les mécanismes d'accélération de flamme en présence d'obstacles. Les grandeurs caractéristiques de détonation autonome (célérité, pression et taille de cellule) et la distance de TDD ont été mesurées pour différentes richesses et proportions d'hydrogène dans le propane. En particulier, les effets de l'obstacle (longueur et nature) et du diamètre du tube sur la TDD ont été examinés. Les résultats montrent que les corrélations classiques Taille de cellule - Longueur d'induction chimique pour la détonation et Taille de cellule - Longueur de transition pour la TDD - bien établies pour les mélanges simples - restent valables pour ces mélanges binaires. L'addition du C3H8 à H2 diminue la détonabilité du combustible binaire. Des visualisations d'accélération de flamme par ombroscopie ont été réalisées à l'aide de caméras ultra-rapides dan le but d'identifier les mécanismes physiques contrôlant ce processus pour différentes configurations d'obstacles. Les enregistrements ont mis en évidence deux phases de propagation. Dans la première, les instabilités intrinsèques de la flamme, l'augmentation de sa surface ainsi que la combustion turbulente retardée - résultant de la zone de recirculation entre deux obstacles successifs - jouent un rôle prédominant. Dans la deuxième, l'accélération est contrôlée par l'interaction du front de flamme et des ondes de choc réfléchies sur les obstacles ou sur les parois du confinement. Il en résulte une forte accélération de la flamme avec établissement d'un régime de blocage thermique qui, dans certaines conditions, mène à l'apparition de la détonation.

De nos jours, la complexité des systèmes implique fréquemment la participation des différentes équipes d'ingénierie dans la gestion des modèles descriptifs. Chaque équipe ayant une diversité d'expériences, de connaissances du domaine et de pratiques de modélisation, l'hétérogénéité des modèles mêmes est une conséquence logique. Ainsi, malgré la bonne gestion des modèles d'un point de vue individuel, leur variabilité devient un problème quand les ingénieurs nécessitent partager leurs modèles afin d'effectuer des validations globales. Nous défendons l'utilisation des connaissances implicites comme un moyen important de réduction de l'hétérogénéité. Ces connaissances sont implicites car elles sont dans la tête des ingénieurs mais elles n'ont pas été formalisées dans les modèles bien qu'elles soient essentielles pour les comprendre. Après avoir analysé les approches actuelles concernant l'intégration de modèles et l'explicitation de connaissances implicites nous proposons une méthodologie qui permet de compléter (annoter) les modèles fonctionnels et de conception d'un système avec des connaissances partagées du domaine formalisées sous la forme d'ontologies. Ces annotations facilitent l'intégration des modèles et la validation de contraintes intermodèles. En outre, il s'agit d'une approche non intrusive car les modèles originaux ne sont pas modifiés directement. En effet, ils sont exportés dans un environnement unifié en exprimant leurs méta-modèles dans un langage de modélisation partagé qui permet l'homogénéisation syntactique. L'approche a été validée formellement en utilisant le langage de modélisation EXPRESS en tant que langage partagé. Ensuite, afin de la valider d'un point de vue industriel, trois cas d'étude du domaine aéronautique ont été implémentés en appliquant l'approche. Cet aspect industriel a été complété par le développement d'un prototype permettant de travailler avec les ingénieurs depuis une perspective processus.ctly modified. Thus, they are exported into a unified framework by expressing their meta-models in a shared modeling language that permits the syntactical homogenization. The approach has been formally validated by using the EXPRESS modeling language as shared language. Then, in order to validate it from an industrial point of view, three aircraft domain case studies have been implemented by applying the approach. This industrial aspect has been completed by the development of a prototype allowing engineers to work from a process perspective.

This study, carried out in cooperation with ESSAIM, Ecole Supérieure des Sciences Appliquées pour l'Ingénieur, Mulhouse in France, was aimed at developing accurate mathematical models of some types of tyre, in order to analyze their influence on vehicle dynamics. The complete vehicle was studied under dynamic conditions, to quantify the influence of all factors, such as rolling forces, aerodynamic forces and many others, acting on their components on torque distribution and vehicle dynamics. Mathematical models for two common types of vehicle, namely front and rear wheel drive, each ones equipped with the different types of tyre, were developed. Both models were used to simulate the behaviour of a real vehicle, developing complete simulation software, developed in Matlab-Simulink environment at MIPS, Modélisation Intelligence Processus Systèmes. Therefore, this car model, running on a straight and curve track, was also developed, to get a qualitative insight of the influence of these kinds of interactions on traction capabilities. The software, used to simulate some dynamics manoeuvres, shows up the basic behaviour of vehicle dynamics.

L'ajout de charges (agrégat de taille submicronique) dans une matrice élastomère apporte des propriétés physiques qualitativement différentes de celles de la matrice pure : module complexe dépendant de la température, forts effets non linéaires, forte dissipation... Ces propriétés sont liées à la nature de la matrice et des charges, à leur fraction volumique, et enfin à la force des interactions charge / matrice. Nous présentons d'abord les différents systèmes et la caractérisation de leurs propriétés mécaniques, de façon à clarifier le rôle des différents paramètres.La cristallisation sous traction du caoutchouc naturel a un effet important sur ses propriétés mécaniques. Nous l'avons donc mesurée quantitativement dans chacune des formulations. Nous montrons que le taux de cristallisation à la rupture est toujours de l'ordre de 13%. La nature de l'interface silice / matrice a un effet sur les propriétés mécaniques mais pas sur la cristallisation. Nous avons ensuite étudié le comportement en traction simple d'échantillons pré-entaillés. Nous montrons que la plus grande résistance à la propagation d'entaille du caoutchouc naturel renforcé est corrélée à la présence d'instabilités de propagation (rotation d'entaille). Les mécanismes physiques à l'origine de la rotation d'entaille ne sont pas compris. Nous décrivons la dynamique de propagation des rotations à différentes échelles, et les caractéristiques des rotations.La combinaison de la cristallisation induite et de la présence des charges induit dans le matériau une très grande anisotropie qui pourrait être à l'origine des rotations.

Cette thèse introduit le concept de comportement géométrique d'un assemblage mécanique. Cette notion permet de rendre compte du caractère assemblable ou mobile d'un mécanisme sous la forme d'un système de relations algébriques entre les paramètres géométriques permettant de le décrire. Dans un premier temps, cette thèse montre l'intérêt de ce concept pour traiter des problèmes faisant intervenir plusieurs effets physiques et plusieurs scénarios d'utilisation. Ce chapitre est appliqué à l'étude de l'assemblabilité d'un treillis pyramidal de conception à 4 barres décrit par un modèle géométrique non cartésien issu de la littérature. Dans un second temps, après avoir constaté le manque de modèles adaptés permettant de représenter des mécanismes mobiles, ce travail en propose un non cartésien. Il détaille aussi une méthode de mise en équation afin de traduire la mobilité d'un mécanisme. Une application de ce modèle et de la méthode est également faite. Elle permet de résoudre localement le problème de la mobilité d'un mécanisme de Bennett. Enfin, la dernière partie de ce travail expose une solution pour associer et comparer deux objets décrits par des représentations non cartésiennes. Cette technique est utile pour comparer deux états physiques du même objet utilisé dans différents scénarios pour assurer le suivi d'une exigence géométrique. Elle peut également être utilisée pour associer des objets réels et des objets idéalisés pour traiter des problèmes de tolérancement

Le projet européen ANGELS a pour but de construire un robot anguille capable de naviguer par le sens électrique et de se scinder en plusieurs mono-agents pour des besoins d'exploration. Dans le cadre de ce projet, mon travail a consisté à élaborer un modèle de perception inspiré du poisson électrique, le challenge étant de faire de ce modèle un modèle de perception rapide et embarquable pour une détection en ligne par un engin sous-marin robotisé équipé du modèle. Deux modèles de perception ont été construits, s'appuyant tous deux sur une géométrie simple mais réaliste de capteur. Les deux modèles baptisés "modèle poly-sphérique " et " modèle des réflexions " provenant respectivement d'une intuition physique et d'une méthode mathématique appropriée se calibrent une fois pour toute avec un simulateur électrique, pourrevêtir in fine une forme analytique. Couplés aux modèles existant de réponses électriques d'objets, les modèles de perception ont permis de faire effectuer à un robot capteur des tâches basiques d'évitement et de détection, ce qui est à ce jour une première dans l'histoire. En parallèle, nous avons développé un formalisme générique de réponse d'objet permettant d'étendre le champ d'applicabilité des modèles de perception. Enfin, nous avons commencé à estimerl'impact d'une géométrie complexe de capteur présentant de larges surfaces isolantes sur la mesure pour envisager la modélisation du sens électrique par un capteur de forme arbitraire.

Cette thèse porte sur la modélisation de l'ébullition qui joue un rôle important dans les vitessesde refroidissement des pièces, elle possède un volet numérique et un volet expérimental. Lessimulations et les expériences envisagées se situent à deux échelles. A l'échelle d'une ou quelquesbulles de vapeur, il s'agit de faire des simulations multiphasiques très précises en prenant encompte, la tension de surface, les calculs directs d'écoulement à grand nombre de Reynolds, etrendant compte du détachement et de la coalescences des bulles. Des observations expérimentalessont réalisées à la même échelle en contrôlant en surface la nucléation d'une bulle de vapeur àl'aide d'une caméra rapide. Des mesures de champs de vitesse par PIV et de température par twocolor LIF thermometry sont réalisées dans les mêmes conditions. Ceci a permit de confronter lacroissance, la dynamique et les formes des bulles observées et calculés. Les techniques numériquesles plus avancées sont utilisées : Eléments finis stabilisé VMS, level set, adaptation anisotropeet calcul intensif. Les modéles numériques proposés dans cette thèse permettent de passer àl'échelle macroscopique des pièces industrielles en considérant un film de vapeur (ou une phasede mélange liquide vapeur). L'enjeu supplémentaire étant de modéliser la turbulence induite parl'ébullition dans une approche de type CFD.

La puissance des outils informatiques et électroniques disponibles aujourd'hui favorise le travail de l'automaticien en lui permettant d'utiliser et de développer des techniques de modélisation et d'identification de plus en plus puissantes. Avant même de commencer l'élaboration d'un modèle, il est utile d'en connaître l'application future car c'est elle qui permettra d'orienter le choix du type de modèle : un modèle de représentation, issu de la phase d'identification, ou un modèle de connaissance, issu de la phase de modélisation. Une fois ce choix arrêté, l'automaticien doit se conformer à une méthodologie rigoureuse basée sur trois étapes qui sont : l'étape qualitative, l'étape quantitative et la validation. Obtenir un modèle convenable, selon la précision désirée, nécessite enfin de nombreuses itérations, remettant systématiquement en question toute la stratégie initiale. <br> Cette démarche reste vraie, et son application est conseillée, lors de la modélisation du système "véhicule". Bien souvent qualifié de "complexe", ce système comporte énormément de non-linéarités et la description de son comportement par un modèle de connaissance aboutit souvent à des formulations mathématiques lourdes. En outre, le modèle ne peut être exclusivement "de connaissance" car la science ne permet pas encore de décrire microscopiquement le comportement de tous les organes et en particulier du pneumatique. On ne peut modéliser le comportement du pneumatique de façon fiable qu'en utilisant un modèle dont les paramètres sont identifiés à la suite de relevés expérimentaux. Seule cette solution donne entière satisfaction actuellement. <br> Le pneumatique constitue un élément essentiel à la compréhension du comportement transversal et/ou longitudinal du véhicule. Soumis à des efforts suivants les trois axes principaux (x, y et z, respectivement longitudinal, transversal et vertical), il fait l'objet à lui seul de l'attention de bon nombre de chercheurs exerçant dans le monde de l'automobile. Les autres composants du véhicule ont aussi initié des recherches poussées et en particulier les modèles de suspension, utiles pour trouver les meilleurs compromis entre confort et tenue de route. Une analyse fine des fréquences propres caractéristiques et des réponses indicielles est nécessaire pour y parvenir. Une étude phénoménologique des différentes grandeurs caractérisant le comportement transversal du véhicule comme la vitesse de lacet (vitesse de rotation du véhicule autour de son axe vertical), les dérives (angles existant entre l'axe longitudinal du véhicule et le vecteur vitesse) ou encore l'accélération transversale, explique clairement les phénomènes de sousvirage et de survirage. <br> Tous les véhicules sont conçus pour être naturellement sousvireurs. Néanmoins, lors de sollicitations particulières, ne présentant pourtant aucune singularité aux yeux d'un néophyte, certains véhicules entrent en phase de survirage. Considéré comme critique, le survirage peut se révéler très dangereux pour un conducteur inexpérimenté. Actuellement, ce genre de situations, et bien d'autres encore, font l'objet des principales préoccupations des constructeurs automobile. En vue de l'amélioration de la sécurité, nous proposons l'analyse du comportement statico-dynamique (régime établi) d'un véhicule routier sur adhérence dégradée, et en particulier sur sol mouillé, situation dans laquelle le taux d'accidents augmente considérablement. Une des caractéristiques donnant une image du comportement statico-dynamique transversal d'un véhicule représente l'évolution du taux de sousvirage (grandeur physique reconstruite principalement à partir de l'angle au volant) en fonction de l'accélération transversale. Dans un premier temps, notre travail consiste à identifier cette courbe puis, dans un deuxième temps, de l'analyser afin d'en déduire des indicateurs objectifs de comportement transversal. <br> Identifier cette courbe statico-dynamique signifie fournir une fonction non-linéaire, qui peut être considérée comme le gain statique de la fonction de transfert liant le taux de sousvirage et l'accélération transversale. Nous approximons la courbe statico-dynamique par une courbe de Bézier dont les paramètres sont optimisés par un algorithme génétique, solution élégante et de surcroît rapide et robuste. La mise en application originale que nous faisons des courbes de Bézier couplées à l'optimisation par algorithmes génétiques permet d'approximer toutes les formes de gain statique non-linéaire rencontrées jusqu'à présent. Même les modèles de véhicules les plus élaborés ne sauraient être fidèles à la description mathématique que nous obtenons par ce procédé, et en particulier lors des phases de survirage. Lorsque la représentation du comportement statico-dynamique est identifiée, nous quantifions le comportement transversal au travers d'indicateurs, uniquement en observant les singularités géométriques de cette représentation. Ceux qui ont été choisis comme les plus représentatifs du comportement statico-dynamique sont l'équilibre, donnant la tendance sousvireuse ou survireuse, la progressivité indiquant le mode des pertes d'adhérence et l'adhérence transversale qui est directement la valeur de l'accélération transversale maximum rencontrée et qui traduit donc le potentiel transversal du véhicule. La validation des méthodes de calcul a été faite en soumettant les résultats à des experts du domaine. On obtient ainsi une cotation objective des différents véhicules qui peut être utile, par exemple, pour modifier les réglages châssis ou le type de pneumatiques. <br> Malheureusement, l'expérience prouve que la cotation que donne un essayeur sur un véhicule peut être biaisée par son état d'esprit, son passé ou par tout autre évènement extérieur susceptible de modifier son jugement. Il est important de comparer alors la classification globale donnée par les pilotes avec celle donnée par les indicateurs objectifs. Classification globale signifie agréger les critères et les indicateurs pour n'obtenir qu'une seule note. Nous effectuons cette opération en utilisant l'intégrale de Choquet par rapport à une mesure floue. Cet outil mathématique puissant permet de tenir compte de la complémentarité et de la redondance entre les critères et lève les ambiguïtés de classification que peut donner une agrégation de type moyenne. Nous avons donc appliqué ce concept à la classification des véhicules par rapport à leur comportement statico-dynamique en agrégeant les indicateurs objectifs issus de la quantification. Dans un souci de globalité, nous proposons enfin une classification généraliste des véhicules en étudiant l'influence de critères tels que le confort ou le sentiment de sécurité. <br> Dans un avenir proche, la description mathématique du comportement sera utile à la validation des modèles et des simulations ainsi qu'à la comparaison et au réglage du comportement de différents véhicules avant même la fabrication d'un prototype. Les perspectives d'avenir plus lointaines sont principalement axées sur l'amélioration de la sécurité routière, en particulier en élaborant un système dit "copilote", actif ou passif, qui permettra d'informer le conducteur de la situation qu'il traverse, en temps réel.

L'analyse de la posture d'un humain à partir d'images est un problème difficile en raison à la fois de la complexité de l'objet étudié (causée entre autres par le nombre de degrés de liberté et la forte variabilité d'apparences entre les personnes) et des ambiguïtés visuelles introduites par le système d'observation (liées aux phénomènes d'auto-occultation et à la perte d'information sur la profondeur). La diversité de ses applications potentielles - comme la réalité virtuelle, l'interface homme machine, l'analyse du geste sportif...- en fait toutefois un sujet de recherche très actif. Cette thèse présente un système d'estimation de la configuration d'un modèle articulé du corps à partir des images acquises par un système de caméras fixes et calibrées, observant une personne évoluant dans une pièce. La méthode proposée ne suppose pas de connaissance sur les estimations précédentes dans la vidéo, et s'affranchit donc des éventuels problèmes d'initialisation ou de perte de suivi. L'objectif de ce travail est d'ouvrir la voie vers une analyse robuste et temps-réel de la posture pour l'interprétation de scènes et la vidéo surveillance. L'analyse s'appuie tout d'abord sur une extraction de la silhouette pour chacune des caméras par une méthode de soustraction de fond. Une reconstruction en voxels de l'enveloppe visuelle du corps est ensuite obtenue grâce à un algorithme de Shape from Silhouettes. Cette enveloppe 3D fusionne les primitives extraites des images et les informations sur la géométrie du système d'acquisition, et représente un moyen de rendre l'estimation plus indépendante du placement des caméras. L'estimation est ensuite basée sur une régression : l'application permettant de passer de la forme 3D reconstruite à la configuration du corps correspondante est modélisée durant une phase d'apprentissage. Les informations a priori intégrées dans le modèle appris permettent une prédiction directe de la pose à partir des données images (représentées par l'enveloppe visuelle). Le temps de calcul associé à l'estimation est réduit car le travail de modélisation est reporté sur la phase d'entrainement effectuée hors-ligne. Des bases v tel-00725684, version 1 - 27 Aug 2012 vi d'apprentissage synthétiques ont été créées grâce à des logiciels d'animation d'avatars et de rendu 3D. Pour encoder de manière concise la géométrie de l'enveloppe visuelle, un nouveau descripteur 3D a été proposé. Différentes possibilités sur la paramétrisation du mouvement du corps, la complexité du descripteur, la méthode de régression, la configuration des caméras...ont été envisagées et testées. Toutes les méthodes proposées sont évaluées quantitativement sur des données synthétiques, qui permettent une comparaison à la vérité terrain. La robustesse du système est éprouvée qualitativement grâce à des tests sur des séquences réelles, portant sur l'analyse des mouvements de marche et de bras.