Liquid chromatography (LC) in tandem with mass spectrometry (MS) is a measurement tool for obtain information about the compounds in the investigated extracts. There were already developed methods for processing and analysis of measured data sets. However, only partial problems of processing/analysis task were handled independently. Therefore, the rst part describes existing methods and techniques commonly used in the LC-MS for the processing and analysis today. In this thesis an approach based on the theory of systems is used for description of abstract model above the measured data. This model encapsulated all processing/analysis steps into appropriate and consistent mathematical space. The creation of this model via description of the measurement device and data outputs is introduced. Abstract model of LC-MS data set is used to decompose the measurement into three partial contributions, the analyte signal, the random noise and the systemic noise. The separation process of the signal could be estimated using the probabilistic approach. That probabilistic approach to the LC-MS analysis was implemented in the developed software, which was published in the Bioinformatics Journal.

L’approche probabiliste du raisonnement émet l’hypothèse que la plupart des raisonnements, aussi bien dans la vie quotidienne qu’en science, se réalisent dans des contextes d’incertitude. Les concepts déductifs centraux de la logique classique, consistance et validité, peuvent être généralisés afin d’englober des degrés de croyance incertains. La consistance binaire peut être généralisée à travers la dénomination de cohérence, lorsque les jugements de probabilité à deux affirmations sont cohérents seulement s’ils respectent les axiomes de la théorie de la probabilité. La validité binaire peut se généraliser comme validité probabiliste (validité-p), lorsqu’une interférence est valide-p seulement si l’incertitude de sa conclusion ne peut être de façon cohérente plus grande que la somme des incertitudes de ses prémisses. Cependant le fait que cette généralisation soit possible dans une logique formelle n’implique pas le fait que les gens utilisent la déduction de manière probabiliste. Le rôle de la déduction dans le raisonnement à partir de prémisses incertaines a été étudié à travers dix expériences et 23 inférences de complexités différentes. Les résultats mettent en évidence le fait que la cohérence et la validité-p ne sont pas juste des formalismes abstraits, mais que les gens vont suivre les contraintes normatives établies par eux dans leur raisonnement. Que les prémisses soient certaines ou incertaines n’a pas créé de différence qualitative, mais la certitude pourrait être interprétée comme l’aboutissement d’une échelle commune de degrés de croyance. Les observations sont la preuve de la pertinence descriptive de la cohérence et de la validité-p comme principes de niveau de calcul pour le raisonnement. Ils ont des implications pour l’interprétation d’observations antérieures sur les rôles de la déduction et des degrés de croyance. Enfin, ils offrent une perspective pour générer de nouvelles hypothèses de recherche quant à l’interface entre raisonnement déductif et inductif. / The probabilistic approach to reasoning hypothesizes that most reasoning, both in everyday life and in science, takes place in contexts of uncertainty. The central deductive concepts of classical logic, consistency and validity, can be generalised to cover uncertain degrees of belief. Binary consistency can be generalised to coherence, where the probability judgments for two statements are coherent if and only if they respect the axioms of probability theory. Binary validity can be generalised to probabilistic validity (p-validity), where an inference is p-valid if and only if the uncertainty of its conclusion cannot be coherently greater than the sum of the uncertainties of its premises. But the fact that this generalisation is possible in formal logic does not imply that people will use deduction in a probabilistic way. The role of deduction in reasoning from uncertain premises was investigated across ten experiments and 23 inferences of differing complexity. The results provide evidence that coherence and p-validity are not just abstract formalisms, but that people follow the normative constraints set by them in their reasoning. It made no qualitative difference whether the premises were certain or uncertain, but certainty could be interpreted as the endpoint of a common scale for degrees of belief. The findings are evidence for the descriptive adequacy of coherence and p-validity as computational level principles for reasoning. They have implications for the interpretation of past findings on the roles of deduction and degrees of belief. And they offer a perspective for generating new research hypotheses in the interface between deductive and inductive reasoning.

La maîtrise de la durabilité des ouvrages neufs et la nécessité de prolonger la durée de vie des structures existantes correspondent à des enjeux sociétaux de tout premier ordre et s’inscrivent dans les principes d’une économie circulaire. La durabilité des ouvrages en béton occupe ainsi une position centrale dans le contexte normatif. Ces travaux de thèse font suite à ceux de J. Mai-Nhu* et ont pour objectif d’étendre le domaine d’application du modèle SDReaM-crete en intégrant les bétons à base d’additions et en définissant un critère d’état limite basé sur une quantité de produits corrodés. Une approche basée sur une optimisation numérique des calculs prédictifs est mise en place pour réaliser des calculs d’indices de fiabilité en considérant les principaux mécanismes liés à la corrosion des armatures, carbonatation et chlorures. Ce modèle permet d’optimiser le dimensionnement des enrobages et les performances du béton en intégrant davantage les conditions environnementales telles qu’elles sont définies dans les normes. / Mastering the durability of new structures and the need to extand the lifespan of existing constructions correspond to social issues of the highest order and are part of the principles of a circular economy. The durability of concrete structures thus occupies a central position in the normative context. This thesis works follow those of J. Mai-Nhu* and aims at extending the field of application the SDReaM-crete model by integrating mineral additions based concretes and by defining a limit state criterion based on a quantity of corroded products. An approach based on a numerical optimization of predictive computations is set up to perform reliability analyses by considering the main mechanisms related to the corrosion of reinforcement, carbonation and chlorides. This model enables the optimization of the sizing of the concrete covers and performances by further integrating the environmental conditions as defined by the standards.

La corrosion de l’acier par carbonatation du béton est un phénomène de dégradation majeur des structures en béton armé, qui débute par la dépassivation de l'acier due à l'abaissement du pH de la solution interstitielle, se concrétise par une initiation effective avant de se propager. Nous nous sommes focalisé sur la dépassivation et l'initiation effective. Une large campagne expérimentale a permis de comprendre l'incidence des conditions d'exposition, de la nature des ciments utilisés dans les bétons et des conditions de carbonatation de l'enrobage, sur la dépassivation des armatures et le démarrage effectif de la corrosion. Au total 27 configurations ont été étudiées. Le potentiel libre de corrosion et la résistance de polarisation ont été mesurés au cours de l'expérimentation sur une durée voisine d'une année. Parallèlement, à échéances régulières, les coefficients de Tafel et la masse de produits de corrosion ont été également mesurés. L'ensemble des données a été analysé pour conduire, à partir du calcul des probabilités de bonne ou de mauvaise alarme, aux seuils de détection du démarrage effectif de la corrosion associés aux paramètres électrochimiques ainsi que la masse seuil de produits de corrosion correspondant à cette détection. Alimentée par les résultats des essais de caractérisation des bétons, une simulation numérique par éléments finis du démarrage de la corrosion a été développée permettant de corroborer de façon satisfaisant les résultats expérimentaux / The steel corrosion induced by carbonation is a major cause of degradation of the reinforced concrete structures. Two stages arise: the steel depassivation due to the decrease of pH of the pore solution and the effective initiation, and then the propagation. A wide experimental study was carried out focusing on the first stage, in order to emphasize the effect of the exposure conditions, the type of cement and the concrete mixes, and the carbonation conditions of the concrete cover. In all a set of 27 configurations was investigated. The free potential of corrosion and the resistance of polarization were measured in the course of the experiment during one year. Regularly the Tafel coefficients along with the mass of corrosion products were also measured. The set of data was analyzed in order to derive the detection thresholds of the effective onset of corrosion associated with the electrochemical parameters, from the calculation of the probabilities of good or bad alarm. The threshold of the mass of corrosion products corresponding to this detection was also derived. The tests on concrete probes (porosity, permeability, etc.) supplied data that were used to calibrate a finite element model of the onset of corrosion: this model was found in fairly good agreement with the experimental results

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Ces travaux ont été développés dans le contexte de l'analyse vibratoire des assemblages combustibles. Ce type de structure est très complexe et a, du fait de sa géométrie, une très forte densité modale. Ainsi, afin de calculer la réponse d'une telle structure, une modélisation simplifiée est préférable. L'objectif est d'identifier des forces stochastiques induites par l'écoulement en utilisant un modèle numérique incertain et des réponses expérimentales. Pour ce problème, 4 sources d'incertitudes sont à prendre en considération : (1) Les incertitudes de modèle induites par les simplifications du modèle. (2) Les incertitudes sur les forces induites par les fluctuations statistiques de la pression turbulent. (3) Les incertitudes concernant la modélisation des forces stochastiques. (4) Les incertitudes induites par les erreurs de mesures. Les forces stochastiques ainsi identifiées sont appliquées sur le modèle simplifié stochastique pour calculer des statistiques sur les quantités d'intérêt / The present research has been developed in the context of the dynamical analysis of fuels assemblies which is a very complex nonlinear dynamical systems due to the high modal density of such a structure. Therefore, the computational model has to be simplified. The objective of this research is to identify stochastic forces induced by the turbulent fluid which are applied to the structure, using an uncertain stochastic simplified computational model and experimental responses. In this problem, there are four sources of uncertainties : (1) The model uncertainties induced by the simplifications in the model. (2) The uncertainties on the loads induced by the statistical fluctuations of the applied turbulent pressure. (3) The uncertainties concerning the model of the stochastic loads. (4) The uncertainties induced by measurement. The identified stochastic loads and the stochastic simplified computational model are then used to construct statistics on quantities of interest

The main work for Qiujing PAN’s PhD thesis is to develop the stability analysis for underground structures, which contains two parts, deterministic model and probabilistic analysis. During his 1st year of PhD research, he has mainly finished the deterministic model study. In the 2nd year, I developed a probabilistic model for high dimensional problems. / In the contemporary society, the utilization and exploitation of underground space has become an inevitable and necessary measure to solve the current urban congestion. One of the most important requirements for successful design and construction in tunnels and underground engineering is to maintain the stability of the surrounding soils of the engineering. But the stability analysis requires engineers to have a clear ideal of the earth pressure, the pore water pressure, the seismic effects and the soil variability. Therefore, the research aimed at employing an available theory to design tunnels and underground structures which would be a hot issue with high engineering significance. Among these approaches employed to address the above problem, limit analysis is a powerful tool to perform the stability analysis and has been widely used for real geotechnical works. This research subject will undertake further research on the application of upper bound theorem to the stability analysis of tunnels and underground engineering. Then this approach will be compared with three dimensional analysis and experimental available data. The final goal is to validate new simplified mechanisms using limit analysis to design the collapse and blow-out pressure at the tunnel face. These deterministic models will then be used in a probabilistic framework. The Collocation-based Stochastic Response Surface Methodology will be used, and generalized in order to make possible at a limited computational cost a complete parametric study on the probabilistic properties of the input variables. The uncertainty propagation through the models of stability and ground movements will be evaluated, and some methods of reliability-based design will be proposed. The spatial variability of the soil will be taken into account using the random field theory, and applied to the tunnel face collapse. This model will be developed in order to take into account this variability for much smaller computation times than numerical models, will be validated numerically and submitted to extensive random samplings. The effect of the spatial variability will be evaluated.

Dans cette recherche, on construit un modèle simplifié en basses et moyennes fréquences de complexes insonorisants (habillages) de l’industrie automobile à partir d'un élément élastoacoustique stochastique. Le modèle simplifié moyen est issu d'une extension de la théorie des structures floues et dépend de trois paramètres physiques : densité modale, amortissement et masse participante. Le modèle simplifié stochastique qui prend en compte les incertitudes de modèle et de données est construit en utilisant une approche probabiliste non paramétrique et dépend de trois paramètres de dispersion. Le modèle simplifié de l'habillage est implémenté dans un modèle vibroacoustique stochastique industriel d’automobile. Deux problèmes inverses sont résolus à l’aide d'une base de données expérimentales sur véhicules construite en parallèle et permettent d’identifier les paramètres du modèle complet. L'analyse des résultats permet de valider les développements théoriques et la méthodologie proposée / This research aims at developing a simplified low- and medium-frequency model for automotive sound-insulation layers based on a stochastic elastoacoustic element. The mean simplified model comes from an extension of the fuzzy structures theory and depends on three physical parameters : modal density, damping and participating mass. A nonparametric probabilistic approach is used to build the uncertainty-accounting stochastic simplified model. This model takes into account the modeling and system parameters uncertainties and depends on three dispersion parameters. The insulation simplified model is then implemented in an industrial stochastic vibroacoustic model of a car. An experimental database of tests on vehicles has been concomitantly carried out and has led to inverse problems allowing the identification of the simplified model parameters to be performed. The analysis of these results shows the validation of the theory and the relevance of the proposed methodology

Orientador: Samuel Silva / Resumo: Critérios de falhas realizam a predição de circunstâncias nas quais materiais sólidos estão sobre ação de carregamentos externos. As teorias de falhas são conhecidas como diferentes critérios de falhas, como von Mises e Tresca, os quais são os mais famosos para determinados materiais. Além disso, esta dissertação de mestrado pretende mostrar a comparação entre os critérios de falha de Tresca e von Mises, levando em conta incertezas subjacentes nas equações constitutivas e na análise de tensão. Para exemplificar acomparação,algumassimulaçõessãorealizadasusandoumaplacasimples,umproblema de deflexão simples,e a estrutura de um carro do formula SAE. Devido à complexidade deste sistema, diferentes tipos de etapas probabilísticas são utilizadas, como o método de superfície de resposta e a correlação de parâmetros. Os resultados mostram que várias variáveis aleatórias de entrada afetam em maneiras diferentes as variáveis aleatórias de saída e que não há uma diferença grande entre os critérios de falha de von Mises e Tresca quando incertezas são assumidas na formulação para a análise de tensão. / Abstract: Failure theory is the investigation of predicting circumstances under which solid materials under the processing of external loads. The theories of failure are known as different failure criteria such as von Mises and Tresca which are the most famous of these for certain materials. Additionally, this master dissertation intends to show a comparison between Tresca and von Mises failure criterions, taking into account the underlying uncertainties in the constitutive equations and stress analysis. In order to exemplify the comparison, some numerical simulations are performed using a simple plate, simple deflection problem and a frame of the formula car. Due to the complexity of frame of the formula car, different kind of probabilistic steps are used as a response surface method and parameters correlation. Results show that several random input variables effect the random output variables in various ways, and there is no such a big difference between the von Mises and Tresca failure criterions when uncertainties are assumed in the formulation for stress analysis. / Mestre

A l'heure actuelle le stockage de l'hydrogène sous forme gazeuse, comprimée à haute pression, apparaît comme la solution le plus mature présentant le meilleur compromis en termes de masse, de pression de service mais aussi de volume des réservoirs. Cependant pour un développement plus large et sécurisé, l'amélioration des performances et la réduction des coûts des réservoirs restent des enjeux prioritaires. C'est dans ce contexte que nous avons étudié le stockage de l'hydrogène dans des réservoirs de type IV, en composites fibres de carbone/époxy. Ce travail a eu pour objectif d'accroitre la fiabilité du dimensionnement. Dans un premier temps, une étude expérimentale de caractérisation des matériaux constitutifs du réservoir a été réalisée. Pour améliorer la fiabilité des calculs, un modèle probabiliste a été proposé pour décrire le comportement de la partie composite du réservoir, principalement la rupture des fibres. Des calculs multiéchelles ont été mis en place basés sur les propriétés mécaniques et physiques des fibres. Les autres modes de dégradations, décollement entre plis, liaison embase-liner ont aussi été pris en compte dans les calculs de comportement du réservoir jusqu'à son éclatement. Enfin des recommandations de dimensionnement du réservoir ont été proposées afin d'améliorer les performances tout en minimisant la masse de composite dans un objectif de réduction des coûts. / Presently, the compressed hydrogen storage under high pressure appears to be the most sophisticated solution regarding to a compromise of mass, service pressure and also volume of pressure vessels. However, the challenges of pressure vessels nowadays are their performance improvement as well as their cost reduction. In this context, we studied the type IV hydrogen storage pressure vessel in carbon fibre/epoxy composites. This work aims to obtain a reliable pressure vessel design. Firstly, an experimental study of associated materials and pressure vessel characterisation has been carried out. Then, we proposed a probabilistic model for a composite which is dedicated in particular to fibre breakage using multi-scale simulations in accordance with its mechanical and physical properties. Once this model joined with damage criteria dedicated separately to the others damage mechanisms are integrated into the pressure vessel simulations. Finally, recommendations on composite pressure vessels have been proposed in order to improve their performances and to decrease the mass of composite directly corresponding to the reduction of composite pressure vessels cost.