L'entretien des voies navigables nécessite le curage régulier des cours d'eau. Dans les environnements industriels et miniers, les sédiments peuvent être contaminés par divers polluants. Dans le cas où ces derniers s'avèrent être mobiles, l'entreposage des sédiments de curage peut présenter un risque pour l'environnement. Cette étude a porté sur la caractérisation de la mobilité des métaux et des métalloïdes dans les sédiments mis en dépôt. Dans un premier temps, elle a été menée à l'échelle du laboratoire où des essais de lixiviation, en batch et en colonne, ont mis en évidence que le zinc et le cadmium sont mobilisables. L'interprétation des données a permis de déterminer les principales phases et les mécanismes (dissolution cinétique, échange ionique) susceptibles de contrôler la solution. Ces hypothèses ont permis d'élaborer un système simplifié du sédiment étudié qui, intégré aux codes géochimiques CHESS et HYTEC, a permis de reproduire l'ensemble des essais expérimentaux. La modélisation a souligné le rôle majeur du calcium en solution, sur la mobilité des métaux disponibles sous forme échangeable (Zn, Cd et Mn). La mobilité des contaminants inorganiques a également été appréhendée à l'échelle du terrain. Le site étudié contient des sédiments, fortement contaminés, mis en dépôt il y a 30 ans. Cette étape a consisté à caractériser les interactions eau/sédiment au sein du matériel entreposé, notamment par des calculs de spéciation. Puis la dissémination des métaux (Pb, Zn et Cd) vers les couches et l'aquifère sous-jacents au dépôt a été évaluée. Pour cela, des essais de sorption ont été réalisés et un suivi de la qualité des eaux de la nappe de la Craie a été mis en place autour et sous le site. Cette phase a été complétée par une phase de modélisation hydrogéochimique: en prenant en compte les écoulements en zone saturée et non saturée et les mécanismes géochimiques tels la précipitation et l'échange ionique, il a été possible d'évaluer que les temps de transfert des métaux, entre le dépôt contaminé et l'aquifère de la Craie, sont très lents. Ceci s'explique, notamment, par un pouvoir de rétention important des couches sous-jacentes au dépôt. Cette étude a montré qu'après leur mise en dépôt, les sédiments sont susceptibles de libérer les métaux qu'ils contiennent. Ces métaux, sont rapidement immobilisés sous forme secondaires telles les sulfates, les carbonates, les oxydes mais également sous forme échangeable. Ce mécanisme de rétention est réversible, l'immobilisation des métaux n'est donc pas définitive, mais il contribue cependant à retarder la dissémination des métaux dans l'environnement. Ainsi, à l'heure actuelle, aucune pollution de la nappe phréatique n'a été observée suite à la mise en dépôt de ces sédiments, même fortement contaminés.

Le démantèlement de produits en fin de vie s'appuie le plus souvent sur des opérations de broyage, afin de libérer les principaux matériaux les uns des autres, avant tri et recyclage de chacun d'entre eux. Le jet d'eau haute pression trouve son intérêt, dans ce cadre, pour des produits multi-matériaux intimement mélés, afin de réaliser un démantèlement sélectif permettant de séparer la matière d'enrobage, avec une granulométrie fine, de la matrice sans endommager cette dernière .Nous avons identifié deux phases principales : -L'enlèvement de matière par usinage du matériau d'enrobage -Le nettoyage de la matrice, très spécifique au produit à traiter. L'objectif du travail, présenté dans ce document, est de modéliser cet enlèvement de matière, dans le cas d'utilisation de têtes multi-jets rotatives, de façon à pouvoir prédire le débit de matière. Nous avons mené en premier lieu une approche expérimentale, afin d'étudier de façon différentielle l'action d'un jet unique sur la matière et celle de jets multiples passant à de nombreuses reprises sur la matière. Ceci a permis de mettre en place un certaines nombre d'hypothèses, relatives en particulier à l'influence du nombre de passage des jets par unité de surface, et au facteur d'amplification d'enlèvement de matière qui en découle. En intégrant, sur la largeur complète de la tête, ce nombre de passages, ce facteur d'amplification et le modèle de découpe par jet d'eau développé par Graham et Wilkins, il a été possible de mettre en place, sous forme d'un logiciel, un modèle d'enlèvement de matière permettant de calculer le débit de matière en fonction des paramètres procédé. Application aux pneumatiques en fin de vie.

Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux cavités induites par l'implantation d'hélium dans le silicium. Nous avons voulu déterminer les mécanismes de formation et de croissance (Ostwald Ripening ou Migration Coalescence) des cavités en utilisant un large éventail de paramètres d'implantations. Les énergies d'implantation que nous avons réalisées, sont comprises entre 10 keV et 1,55 MeV, les doses allant de 1,45.1016 jusqu'à 1017 He.cm-2. Nous avons ainsi pu mettre en évidence le rôle de chacun des trois paramètres principaux que sont les lacunes, l'hélium et la surface dans la croissance des cavités. Nous avons également montré que c'est le même mécanisme qui gouverne la croissance des cavités pour des températures de recuit jusqu'à 900°C et que les cavités se forment dans la zone de création des lacunes dues à l'implantation. Avec ces données, nous avons pu élaborer un nouveau modèle de croissance pour les cavités.

Ce travail est une continuation des travaux antérieurs sur l'architecture iSOA et le modèle de service intentionnel MiS. Il s'agit de rendre accessible les services proposés par MiS en complétant la plateforme iSOA avec des mécanismes pour la publication et la recherche de services intentionnels dans un annuaire étendu. Ces mécanismes feront appel aux techniques des services web sémantiques et à la modélisation de la connaissance sous forme d'ontologies. Le propos de ce travail de recherche porte sur les lacunes identifiées sur le processus de publication d'un service, l'approche de recherche adéquate pour sélectionner les services intentionnels les plus adaptés aux besoins de l'utilisateur et la structure du descripteur d'un service intentionnel à publier dans l'annuaire. Nous proposons l'approche PASiS (Publishing And Searching intentional Services). Dans cette approche, l'input d'un fournisseur lors de la publication d'un service s'exprime en termes métier sous forme de buts. Nous proposons un processus de guidage de publication, pour d'une part, aider le concepteur dans cette tâche, et d'autre part garantir la complétude de la description d'un service publié. Ce processus utilise les ontologies pour capturer la sémantique du descripteur de service intentionnel. Ces ontologies sont : iSOnto (ontologie technique de services intentionnels), vOnto (ontologie générique des verbes) et pOnto (ontologie de domaine des produits). Enfin, notre approche prend en compte au niveau du descripteur et du processus de publication, les agrégations de services intentionnels telles que définies dans le modèle de MiS. Dans PASiS, l'utilisateur exprime ses besoins sous forme de but. Grâce à un modèle du processus de recherche et d'interrogation, nous proposons le guidage pour d'une part, aider l'utilisateur à tirer profit de toutes les possibilités qu'offre le modèle de requête, et d'autre part pour l'accompagner dans sa recherche et l'aider à trouver ce qu'il souhaite. L'appariement se fait entre les concepts associés à la requête et ceux associés aux descripteurs de services en utilisant une fonction de calcul de distance sémantique qui exploite les liens sémantiques (généralisation, spécialisation). En exploitant les concepts de services intentionnels agrégés, l'utilisateur peut parcourir l'arborescence de services composites et à variation et explorer ainsi l'espace des services intentionnels disponibles. Enfin, l'usage d'ontologies est la base d'un processus de reformulation intelligente de la requête de l'utilisateur. L'utilisation de l'ontologie générique des verbes et des liens sémantiques entre les verbes et les noms propre, nous pouvons raisonner sur la signification d'un but et d'introduire ainsi intelligence et guidage dans les processus de publication et de recherche de service. Ce travail est consacré également, à la spécification et à l'implémentation du descripteur intentionnel de service où l'annotation est utilisée comme une technique d'extension sémantique vers les trois ontologies : iSOnto, vOnto et pOnto. Dans ce travail, nous proposons d'étendre le langage SAWSDL pour décrire les services intentionnels. Cette extension vient combler un manque au niveau de la spécification de la nature de l'annotation sémantique dans SAWSDL. Pour cette raison, nous allons utiliser l'ontologie iSOnto pour expliciter non seulement les concepts d'un domaine mais également la nature de ces concepts. Enfin, l'approche proposée est illustrée au moyen d'une étude de cas d'application. A la lumière de ce cas d'étude, nous avons montré que les hypothèses de recherche sont valides.

La marge passive ouest africaine, postérieure à l'ouverture de l'Atlantique sud, offre un exemple très spectaculaire de glissement gravitaire synsédimentaire post-aptien à actuel sur une épaisse couche d'évaporites. Les données issues de l'exploration pétrolière intensive menée depuis plus de 20 années servent ici de base pour une analyse cinématique et mécanique des structures caractéristiques résultant des interactions entre déformation et sédimentation et entre déformation fragile de la couverture sédimentaire et déformation ductile du sel aptien : horsts et grabens, blocs basculés, rollovers, anticlinaux de croissance, failles inverses, plis diapirs comprimés ... Des expériences en laboratoire sur modèles analogiques fragiles-ductiles sont utilisés pour étudier les modalités de développement de la zonation de la déformàtion extensive en arrière du glissement et compressive au front. L'origine et l'évolution des structures de croissance en "rollover" sont étudiées en termes d'instabilités mécaniques: naissance, croissance et déclin. Cette particularité plus méthodologique du tr~vail aboutit (1) à une nouvelle définition de failles dites "listriques" et de leurs significations, (2) à une identification des modes de déformation des anticlinaux en "carapace de tortue" et (3) à une modélisation des modalités de la déformation dans le décollement ductile basal avec, en particulier, une identification pour la première fois de la signification des rouleaux de sel ("salt rollers") à la base des failles. L'analyse combinée de l'imagerie sismique des structures et de leur simulation en laboratoire aboutit à des règles d'interprétation cinématique et ou mécaniques pour l'étude des systèmes d'extension-compression résultant des glissements gravitaires superficiels et leurs application potentielle en exploration pétrolière.

Le couchage rideau est un procédé d'enduction sans contact qui permet un couchage " contour " d'une feuille de papier dont le point clé est la stabilité du rideau. Ce procédé semble devoir se développer dans les années à venir pour la production de papiers impression-écriture et de papiers et cartons d'emballages. Néanmoins, il existe aujourd'hui un écart important entre la stabilité théorique du rideau et les observations. Nous avons donc analysé par CFD l'écoulement interne dans un dispositif de couchage pilote avec différents fluides Newtoniens et Non-Newtoniens ainsi que l'écoulement externe sur le plan incliné de l'appareil. L'étude de l'écoulement interne par CFD a permis de faire ressortir la cause de vortex pouvant apparaître dans le dispositif. Pour avoir un écoulement sans vortex, le nombre de Reynolds à l'entrée doit être inférieur à une valeur critique égale à 20 pour la géométrie étudiée quel que soit le fluide utilisé. De plus la présence d'une seconde cavité permet de filtrer les perturbations pour des fluides peu rhéofluidifiants, ce qui est le cas des sauces de couchages pour des papiers WFC. Ces résultats ont été validés expérimentalement à l'aide de traceurs et de PIV en utilisant une réplique exacte en Plexiglas de la coucheuse rideau. Enfin en ce qui concerne l'étude de l'écoulement externe sur le plan incliné, l'utilisation de la CFD a permis de conclure que, pour les dispositifs de couchage utilisés et les conditions opératoires de nos industries, certains problèmes présentés dans la littérature ne devraient pas exister.

Les actions de recherche présentées entre dans le cadre de l'axe " Modélisation et conception des Systèmes " du laboratoire UMR CNRS 6134. Action " DEVS Concurrent " Ce travail a permis de définir le formalisme BFSDEVS (Behavioral Fault Simulator for Discrete EVent system Specification). Ce formalisme permet de modéliser et de simuler les fautes comportementales sur des systèmes à événements discrets. Il dérive du formalisme DEVS (Discrete EVent system Specification) introduit par le professeur B.P. Zeigler à la fin des années 70. Le noyau de simulation BFSDEVS intègre les algorithmes concurrents de la Simulation Comparative Concurrente qui permettent donc d'accélérer le processus de simulation. Action " Test de Circuits " Le test de circuits à haut niveau d'abstraction et plus particulièrement la simulation de fautes a permis de valider notre formalisme BFSDEVS. En effet, l'utilisation de BFSDEVS pour modéliser des descriptions VHDL (Very high speed integrated circuits Hardware Description Language) couplée à une technique de propagation de listes de fautes on permis d'obtenir un simulateur de fautes. Action " Détection de pannes dans les systèmes électrique " Une autre application que nous développons concerne la détection de pannes dans les circuits électriques au sein de systèmes d'énergie renouvelable. Action " Modélisation Informatique pour les Sciences Humaines et Sociales " Enfin, des recherches sont menées au sein du projet " Identité et Cultures " de l'Université de Corse. Ils concernent : * la multi représentation de données dans les Systèmes d'Informations Géographiques. * l'analyse et la synthèse de voix pour l'apprentissage des chants polyphoniques corses.

Aucun !

La méthode SCHADEX (Simulation Climato-Hydrologique pour l'Appréciation des Débits EXtrêmes) est, depuis 2007, la méthode de référence pour le calcul de la crue de projet servant au dimensionnement des évacuateurs des barrages d'EDF (Électricité De France). Cette méthode vise à estimer les quantiles extrêmes de débits par un procédé de simulation stochastique qui combine un modèle probabiliste de pluie et un modèle hydrologique pluie-débit. L'objectif principal de cette thèse est la " validation " de la méthode SCHADEX, la compréhension de ses possibilités et de ses limites, notamment par des études de sensibilité aux hypothèses sous-jacentes et par sa confrontation à la plus large gamme possible d'observations (régions et climats contrastés, taille variable de bassins versants). La première étape de ce travail a porté sur la description probabiliste des événements pluvieux générateurs de crues, avec notamment l'introduction d'une distribution des pluies observées conditionnée par type de temps (distribution MEWP, Multi-Exponential Weather Patterns). Pour valider ce modèle probabiliste, nous avons comparé ses résultats à ceux de modèles classiques de la théorie des valeurs extrêmes. En nous appuyant sur une large base de données de stations pluviométriques (478 postes localisés en France, Suisse et Espagne) et sur une technique de comparaison orientée vers les valeurs extrêmes, nous avons évalué les performances du modèle MEWP en soulignant la justesse et la robustesse de ses estimations. Le procédé de simulation hydrologique des volumes écoulés suite à des événements pluvieux intenses (processus de simulation semi-continue) a été décrit en soulignant son caractère original et parcimonieux du point de vue des hypothèses d'extrapolation nécessaires, et sa capacité à extraire le maximum d'information des séries chronologiques traitées. En nous appuyant sur une base de données de 32 bassins versants, nous avons analysé la sensibilité de cette méthode (i) à ses paramètres de simulation (i.e. nombre de tirages, etc.), (ii) au modèle probabiliste de pluie et (iii) au modèle hydrologique pluie-débit. Cette étude nous a permis de figer certains paramètres de simulation et surtout de hiérarchiser les étapes et les options de simulation du point de vue de leurs impacts sur le résultat final. Le passage des quantiles extrêmes de volumes à ceux des débits de pointe est réalisé par un facteur multiplicatif (coefficient de forme), identifié sur une collection d'hydrogrammes. Une sélection de ces hydrogrammes par une approche semi-automatique, basée sur une technique d'échantillonnage sup-seuil, a été développée. Globalement, ce travail a permis de reformuler, justifier et vérifier les hypothèses de base de la méthode, notamment celles liées à l'aléa pluviométrique ainsi qu'à l'aléa " état hydrique " du bassin versant, et celles liées au procédé de simulation hydrologique semi-continue des écoulements. Des améliorations et des simplifications de certains points de la méthode ont aussi été proposées pour des estimations de débit extrêmes plus fiables et robustes. Une adaptation de la classification des journées par type de temps a été proposée pour étendre le calendrier de référence, de 1953-2005 à 1850-2003, en exploitant des informations simplifiées sur les champs de pression. La procédure de simulation hydrologique a été améliorée, notamment en conditionnant le tirage des épisodes pluvieux au type de temps, ce qui permet de mieux prendre en compte la dépendance pluie- température. Ces travaux ne mettent certainement pas un point final au développement de la méthode SCHADEX mais la fondent sur des bases méthodologiques saines et documentées. Ils proposent des perspectives de recherche sur des thématiques variées (e.g. prise en compte de variabilité de la forme des hydrogrammes de crue pour le passage au débit de pointe, modélisation hydrologique, estimation de crues extrêmes en bassins non jaugés ou en contexte non-stationnaire).

Nous nous sommes essentiellement intéressés à la modélisation d'objets volumétriques par des champs de distance scalaire. La distance Euclidienne d'un point a un ensemble de points représentant la frontière d'un solide, correspond à la plus petite distance (définie à partir de la norme Euclidienne) entre ce point et n'importe quel point de l'ensemble. La représentation du solide par la distance à la surface du solide est une méthode concise mais relativement puissante pour définir et manipuler des solides. Dans ce cadre, nous nous sommes intéressés à la modélisation constructive de solides, et à la façon d'implémenter les opérations ensemblistes par des fonctions afin de garantir une bonne approximation de la distance ainsi que certaines propriétés de différentiabilité, nécessaire pour plusieurs classes d'opérations ou applications sur les solides. Nous avons construit différents types de fonctions implémentant les principales opérations ensemblistes (union, intersection, différence). Ces fonctions peuvent être ensuite appliquées à des primitives, définies par la distance à la surface de la primitive, afin de construire récursivement des solides complexes, définies eux-mêmes par une approximation à la distance du solide. Ces fonctions correspondent en fait à une certaine classe de R-fonctions, obtenues en lissant les points critiques des fonctions min/max (qui sont elles mêmes des R-fonctions). Ces fonctions sont appelées Signed Approximate Real Distance Functions (SARDF). Le cadre SARDF, constitue des fonctions décrites ci-dessus et de primitives définies par la fonction distance, a été utilisé pour la modélisation hétérogène de solides. La distance, ou son approximation, à la surface du solide ou des matériaux internes est utilisée comme un paramètre pour modéliser la distribution des matériaux à l'intérieur du solide. Le cadre SARDF a principalement été implémenté comme une extension de l'interpréteur d'HyperFun et à l'intérieur de l'applet Java d'HyperFun. La modélisation constructive de solides possède de nombreux avantages qui en font un outil puissant pour la modélisation de solides. Néanmoins, la définition constructive de solides peut être fastidieuse et répétitive. Nous avons étudié différents aspects pour l'automatiser. Dans un premier temps, nous avons introduit la notion de modèles template, et proposé différents algorithmes pour optimiser la forme d'un template à différentes instances correspondant à des nuages de points, sur ou aux alentours de la surface du solide. L'idée des templates vient de l'observation que les solides traditionnellement modélisés par ordinateur peuvent être regroupés en différentes classes possédant des caractéristiques communes. Par exemple, différents vases peuvent avoir une forme commune. Cette forme générale est modélisée une seule fois, et différents paramètres gouvernant les caractéristiques de la forme sont extraits. Ces paramètres sont ensuite optimisés à l'aide d'une combinaison de méta-heuristique comme le recuit simulé ou les algorithmes génétiques avec des méthodes directes du type Newton ou LevenbergMarquardt. L'utilisation du cadre SARDF pour la définition du modèle template est préférable, car donne de meilleurs résultats avec les algorithmes d'optimisation. Nous pouvons maintenant nous demander comment le modèle template est obtenu. Une première solution est d'utiliser les services d'un artiste. Néanmoins, nous pouvons aussi réfléchir pour automatiser ce processus. Nous avons essentiellement étudié deux aspects pour répondre à cette question : la première est l'utilisation de la programmation génétique pour former un modèle constructif à partir d'un nuage de points. La deuxième solution consiste à partir d'un nuage de points segmentés et une liste de primitives optimisés à ce nuage de points segmenté, d'utiliser un algorithme génétique pour déterminer l'ordre et le type d'opérations qui peuvent être appliquées à ces primitives. Ces deux solutions ont été implémentées et leurs résultats discutés.