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Ce travail s’intéresse à la résolution numérique par éléments finis des équations de Maxwell en régime quasi-stationnaire et en formulations potentielles. L’objectif poursuivi consiste à développer des estimateurs d’erreur a posteriori résiduels, afin de contrôler l’erreur de discrétisation spatiale, dans le cadre d’applications en régime statique ou en régime dynamique harmonique.La première partie de cette thèse est composée de deux chapitres. Le premier est consacré à la modélisation des phénomènes physiques étudiés et à l’obtention des équations mathématiques en résultant. Dans le second, on présente les estimateurs a posteriori et leur intérêt dans le cadre de la mise en oeuvre de la méthode des éléments finis. On détaille notamment les notions de fiablité et d’efficacité d’un estimateur. La deuxième partie se décompose en trois chapitres. Le premier développe l’estimateur a posteriori dans le cas de la magnétostatique en formulation potentielle vecteur A. Les outils mathématiques nécessaires à l’étude sont en particulier détaillés. L’estimateur obtenu est alors validé sur quelques cas tests académiques. Le deuxième traite de l’estimateur a posteriori pour la formulation magnétodynamique en potentiel A/φ en régime harmonique. Un soin particulier est apporté pour générer une décomposition de Helmholtz ad hoc permettant d’obtenir la fiabilité de l’estimateur. Plusieurs configurations sont traitées en fonction de la position du domaine conducteur dans le domaine de calcul et des conditions aux limites associées. Un test numérique est ensuite effectué. Le troisième chapitre est consacré à l’estimateur d’erreur a posteriori pour la formulation T/Ω en régime harmonique pour le problème de la magnétodynamique, en supposant le domaine conducteur simplement connexe. Similairement à la formulation A/φ, une décomposition de Helmholtz est développée pour établir la fiabilité. Une validation numérique est proposée. Enfin, la troisième partie présente une batterie de tests numériques applicatifs et industriels permettant de tester les estimateurs développés dans des conditions réelles. Celle-ci se termine notamment par une application de EDF R&D ayant pour objet le contrôle non destructif par courant de Foucault de tubes générateurs de vapeur. / We are interested in resolving the Maxwell equations in the case of quasi-stationary and potential formulations when the finite element method is used. The aim of this work is to develop residual-based a posteriori estimators to control the spatial discretization error in magnetostatic and magnetodynamic problems. The first part is decomposed in two chapters. In the first one, the modeling of the physical phenomena involved are proposed and the mathematical equations are derived. Then, in the second one, the definition of the a posteriori estimators and their interest are presented in the context of the finite element method. The particular notions of reliability and efficiency of an estimator are presented. The second part can be decomposed into three chapters. In the first one, a residualbased a posteriori estimator for the vector potential formulation A in the case of magnetostatic problems is developed. Some necessary mathematical tools for the study are particularly detailed. The estimator is then validated by some academic tests. In the second chapter, a residual-based a posteriori estimator for the A/φ magnetodynamic harmonic formulation is developed. An ad-hoc Helmholtz decomposition is derived to obtain the reliability of the estimator. Several configurations are considered according to the position of the conductor domain in the computational domain as well as boundary conditions used. A numerical test is then performed. In the third chapter, a residual-based a posteriori estimator is derived for the T/Ω magnetodynamic harmonic formulation, when the conductor domain is simply connected. Similarly to the A/φ formulation, an ad-hoc Helmholtz decomposition is developed to establish the reliability. A numerical validation is proposed.Finally, in the third part, a set of numerical experiments and industrial applications are presented to evaluate our estimators. It ends with a particular application of EDF R&D focusing on the eddy current non-destructive evaluation of steam generator tubes.

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Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissKFS.pdf: 1200685 bytes, checksum: e7a2b3be9b5376a60441a1787b892b77 (MD5) Previous issue date: 2004-03-05 / Financiadora de Estudos e Projetos / The simpler screening tests applied to detect disease instead of the more elaborated, usually result in the risk of incorrect diagnostic. However, these tests are only useful when the risks of misclassifications are known and considered acceptably low. So, with the purpose of looking for information on the proprieties of screening tests, as well as measuring their error rates, a Bayesian procedure was formulated using a simulation technique (Gibbs Sampling with latent variables) for estimation of the parameters of interest in the absence of a gold standard. Two applications to real data have been explored. The first one refers to the detection of the infection caused by the strongyloides parasite on 162 refugees from Cambodia that arrived in Montreal, Canada, between July 1982 to February 1983, using data from serologic test and stool examination. The second one has the purpose detecting the obesity rates on males and females school pupils through the information supplied by the anthropometric Must and Cole criteria. / O uso de testes diagnósticos mais simples como substitutos dos mais elaborados para indicar a presença de doença, geralmente resulta em risco de diagnóstico incorreto. Entretanto, estes testes são úteis quando os riscos de erros de classificação são conhecidos e aceitavelmente baixos. Então, com o objetivo de obter informações das propriedades de testes diagnósticos, assim como medir suas taxas de erro, formulou-se um procedimento bayesiano utilizando uma técnica de simulação (Gibbs Sampling com variáveis latentes) para estimação dos parâmetros de interesse na ausência de um padrão ouro. Duas aplicações com dados reais foram exploradas. A primeira refere-se a detecção da infecção causada pelo parasita strongyloides em 162 refugiados do Camboja que chegaram em Montreal, Canadá, entre julho de 1982 a fevereiro de 1983, usando dados do teste sorológico e exame de fezes. A Segunda, tem por objetivo detectar as taxas de obesidade em escolares do sexo masculino e feminino, através das informações fornecidas pelos critérios antropométricos Must e Cole.

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Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4705_DissLouvatti.pdf: 7714377 bytes, checksum: 4882a516f1ffdbc4fd342e10e0c06e83 (MD5) Previous issue date: 2013-12-10 / O problema de separação de fontes consiste em recuperar um sinal latente de um conjunto de misturas observáveis. Em problemas de denoising, que podem ser encarados como um problema de separação de fontes, é necessário extrair um sinal de voz não observado a partir de um sinal contaminado por ruído. Em tal caso, uma importante abordagem baseia-se na análise de componentes independentes (modelos ICA). Neste sentido, o uso da ICA com o algoritmo maximum a posteriori (MAP) é conhecido como ICA-MAP. O emprego de duas transformações individuais para sinal de voz e ruído pode proporcionar uma melhor estimativa dentro de um ambiente linear. Esse trabalho apresenta uma modificação feita no algoritmo ICA-MAP a fim de melhorar sua convergência. Foi observado, através de testes, que é possível limitar a magnitude do vetor gradiente, usado para estimar os parâmetros do modelo de denoising, e assim melhorar a estabilidade do algoritmo. Tal adaptação pode ser entendida como uma restrição no problema de otimização original. Outra abordagem proposta é aproximar a derivada do modelo GGM (generalized gaussian model) em torno de zero por uma spline. Para acelerar o algoritmo, é aplicado um passo variável no algoritmo do gradiente. Testes comparativos foram realizados empregando-se bases padrões de dados de voz (masculino e feminino) e de ruído. No final, os resultados obtidos são comparados com técnicas clássicas, a fim de destacar as vantagens do método.

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La thèse porte sur l’analyse d’erreur a posteriori pour la résolution numérique de l’équation linéaire des ondes , discrétisée en temps par le schéma de Newmark et en espace par la méthode des éléments finis. Nous adoptons un choix particulier de paramètres pour le schéma de Newmark, notamment β = 1/4, γ = 1/2, qui assure que la méthode est conservative en énergie et d’ordre deux en temps. L’estimation d’erreur a posteriori, d’un ordre optimal en temps et en espace, est élaborée à partir de la discrétisation complète. L’erreur est mesurée dans une norme qui découle naturellement de la physique: H1 en espace et Linf en temps. Nous proposons d’abord un estimateur dit «à 3 points» qui fait intervenir la solution discrète en 3 points successifs du temps à chaque pas de temps. Cet estimateur fait appel à une approximation du Laplacien de la solution discrète qui doit être calculée à chaque pas de temps, en résolvant un problème auxiliaire d'éléments finis. Nous proposons ensuite un estimateur d’erreur alternatif qui permet d’éviter ces calculs supplémentaires: l’estimateur dit «à 5 points» puisqu’il met en jeu le schéma des différences finies d’ordre 4, qui fait intervenir la solution discrète en 5 points successifs du temps à chaque pas de temps. Nous démontrons que nos estimateurs en temps sont d’ordre optimal pour des solutions suffisamment lisses, sur des maillages quasi-uniformes en espace et uniformes en temps, en supposant que les conditions initiales soient discrétisées à l’aide de la projection elliptique. La trouvaille la plus intéressante de cette analyse est le rôle capitale de cette discrétisation : des discrétisations standards pour les conditions initiales, telles que l’interpolation nodale, peuvent être néfastes pour les estimateurs d’erreur en détruisant leur ordre de convergence, bien qu’elles fournissent des solutions numériques tout à fait acceptables. Des expériences numériques prouvent que nos estimateurs d’erreur sont d’ordre optimal en temps comme en espace, même dans les situations non couvertes par la théorie. En outre, notre analyse a posteriori s’étend au schéma de Newmark d’ordre deux plus général (γ = 1/2). Nous présentons des comparaisons numériques entre notre estimateur à 3 points généralisé et l’estimateur sur des grilles décalées, proposé par Georgoulis et al. Finalement, nous implémentons un algorithme adaptatif en temps et en espace basé sur notre estimateur d’erreur a posteriori à 3 points. Nous concluons par des expériences numériques qui montrent l’efficacité de l’algorithme adaptatif et révèlent l’importance de l’interpolation appropriée de la solution numérique d’un maillage à un autre, surtout vis à vis de l’optimalité de l’estimation d’erreur en temps. / This thesis focuses on the a posteriori error analysis for the linear second-order wave equation discretized by the second order Newmark scheme in time and the finite element method in space. We adopt the particular choice for the parameters in the Newmark scheme, namely β = 1/4, γ = 1/2, since it provides a conservative method with respect to the energy norm. We derive a posteriori error estimates of optimal order in time and space for the fully discrete wave equation. The error is measured in a physically natural norm: H1 in space, Linf in time. Numerical experiments demonstrate that our error estimators are of optimal order in space and time. The resulting estimator in time is referred to as the 3-point estimator since it contains the discrete solution at 3 points in time. The 3-point time error estimator contains the Laplacian of the discrete solution which should be computed via auxiliary finite element problems at each time step. We propose an alternative time error estimator that avoids these additional computations. The resulting estimator is referred to as the 5-point estimator since it contains the fourth order finite differences in time and thus involves the discrete solution at 5 points in time at each time step. We prove that our time estimators are of optimal order at least on sufficiently smooth solutions, quasi-uniform meshes in space and uniform meshes in time. The most interesting finding of this analysis is the crucial importance of the way in which the initial conditions are discretized: a straightforward discretization, such as the nodal interpolation, may ruin the error estimators while providing quite acceptable numerical solution. We also extend the a posteriori error analysis to the general second order Newmark scheme (γ = 1/2) and present numerical comparasion between the general 3-point time error estimator and the staggered grid error estimator proposed by Georgoulis et al. In addition, using obtained a posteriori error bounds, we implement an efficient adaptive algorithm in space and time. We conclude with numerical experiments that show that the manner of interpolation of the numerical solution from one mesh to another plays an important role for optimal behavior of the time error estimator and thus of the whole adaptive algorithm.