La supervision des processus industriels critiques est une tâche complexe qui nécessite des algorithmes robustes. La littérature montre un intérêt croissant des approches graphiques à cause de la simplicité de l’implémentation des algorithmes dérivés. Le diagnostic à base de modèle est une méthode qui devient de plus en plus utilisée à cause de la richesse des méthodes graphiques et structurelles permettant la modélisation des processus complexes et ne nécessitent pas une phase d’apprentissage en ligne. L’outil bond graph (BG) par ses propriétés graphique et multidisciplinaire est un outil puissant de modélisation reconnu. Dans ce contexte, les propriétés structurelles et causales de cet outil (utilisées pour la détection de défauts) sont exploitées ici pour intégrer les réseaux bayésiens graphiques permettant d’incorporer des statistiques de pannes des composants pour améliorer l’étape de décision. Cette méthodologie permet de pallier aux problèmes relatifs aux signatures de défauts inconnues ou identiques pour plusieurs composants et le suivie de la dégradation du système. Sur la base de la littérature consultée, il n’apparait pas de travaux qui évoquent une démarche pour la supervision associant un modèle bayésien de la fiabilité avec une approche de détection et isolation de défaut (FDI) basée sur le modèle BG. Notre contribution concerne l’intégration de deux outils graphiques (BG et réseaux Bayésiens (RB)) pour la conception d’un système de supervision robuste. Les résidus générés par le modèle BG sont couplés avec le modèle de fiabilité des composants à surveiller pour en déduire finalement un modèle de diagnostic de type RB hybride. Ce modèle est utilisé dans l’étape de décision face aux incertitudes du modèle bond graph en tenant compte des probabilités de fausses alarmes et de non détection estimées par une approche hiérarchique bayésienne. Une application à une partie d’une centrale thermique a validé la théorie développée. / The supervision of complex and critical industrial processes is a very heavy task which requires effective algorithms. The literature shows a growing interest of graphical approaches because of the simplicity of establishment of the derived algorithms. The model based diagnosis is a method which becomes widespread because of the richness of graphical and structural methods allowing modeling of most complex processes. The bond graph (BG) tool, with its multidisciplinary representation, is one of the most recognized approaches in this framework. In this context, we try in present work to couple this graphical approach with another graphical one allowing incorporating statistics of components failures. All this aims to mitigate the problems: unknown failure signatures or identical signatures for several components and monitoring the system degradation. Indeed, on the basis of consulted literature, it does not appear work which evokes a supervision strategy associating a Bayesian reliability model with a BG model based fault detection and isolation (FDI) approach. Consequently, the suggested work illustrates a method to outline this objective. We propose a new methodology for the supervision of the dynamic and hybrid dynamic systems. Our contribution appears in the proposal for a strategy of risk based supervision by combining two graphical approaches: BG and Bayesian networks (BN). The resulting model for diagnosis is a hybrid BN. It is able to make a decision under uncertainties of BG model and takes account of the probabilities of false alarm and non-detection. Furthermore, integration of two graphical approaches (BG and Bayesian networks (BN) to design robust supervision system is another innovative interest. Generated residuals from BG model are coupled with the component reliability model of components leading to a hybrid BN diagnostic model. This model is then used to make a decision under uncertainties of BG model and takes into account the probabilities of false alarm and non-detection. The developed theory is applied to a thermal power station.

A thèse a pour objet de prouver le principe d'invariance dans des espaces de Hölder pour le processus de sommation multiparamétrique et d'utiliser ce résultat en détection de rupture dans des données de panel. On caractérise d'abord la convergence en loi dans un espace de Hölder, du processus de sommation multiparamétrique dans le cas d'un champ aléatoire i.i.d. d'éléments aléatoires centrés et de carré intégrable d'un espace de Hilbert séparable, par la finitude d'un certain moment faible dont l'ordre croît avec l'exposant de Hölder, depuis deux lorsque l'exposant est nul, jusqu'à l'infini lorsque l'exposant est un demi. Ensuite on considère les tableaux triangulaires centrés à valeurs réelles. On propose une construction adaptative du processus de sommation qui coïncide avec la construction classique pour le cas d'un seul paramètre. On prouve le théorème limite central fonctionnel hölderien pour ce processus. Le processus limite est gaussien sous certaines conditions de régularité pour les variances du tableau triangulaire, le drap de Wiener n'étant qu'un cas particulier. Enfin on fournit des applications de ces résultats théoriques en construisant des statistiques de détection de rupture épidémique dans un ensemble de données multi-indexées. On construit un test de détection d'un changement d'espérance dans un rectangle épidémique, trouve sa loi limite et donne des conditions pour sa consistance. On adapte notre statistique pour la détection de rupture du coefficient dans les modèles classiques de régression pourpanel. / The thesis is devoted to proving invariance principle in Hëlder spaces for the multi-parameter summation process and then using this resull to construct the tests for detecting' structural breaks in panel data. First we characterize the weak convergence in Hëlder space of multi-parameter summation process in the case of Li.d. random field of square integrable centered random elements in the separable Hilbert space by the finiteness of the certain weak moment, whose order increases with the Hblder exponent, turning to two, when exponent is zero and ta infinity when exponent is one hait. Next we consider real valued centered triangular arrays. We propose adaptive construction of the summation process which coincides with classical construction for the one parameter case. We prove the functional central Iimit theorem for this process in Hëlder space. The limiting process is Gaussian under certain regularity condition for variances of the triangular array, Wlener sheet being the special case. Finally we provide sorne application of the theoretical results by constructing statistics for detecting the epidemic change in a given data with multi-dimensional indexes. We construct a test for detecting the change of the mean in a epidemic rectangle, find its asymptotic distribution and give the conditions for the consistency. We adapt our proposed statistic for detecting the change of the coefficient in the classical panel regression models.

Par rapport aux différentes composantes du MCO (Maintien en Conditions Opérationnelles) d’un système industriel, ces travaux de thèse, initiés dans le cadre d'un partenariat entre l'INRETS et le CRAN, portent plus spécifiquement sur le processus de maintenance dans un contexte applicatif dédié à la maintenance des voies ferrées. En effet, les exploitants ferroviaires, ayant pour priorité d’améliorer sans cesse la sécurité et le bien-être des passagers, cherchent actuellement à faire évoluer leur politique de maintenance, d’une politique essentiellement corrective ou exécutée à intervalles de temps prédéterminés, vers une politique plus conditionnelle voire prévisionnelle et à moindre coût. Dans cette nouvelle dimension, la maintenance des rails ne doit plus être limitée à la seule vision du composant (portion de rail) siège de la défaillance mais à l'étude du système dans sa globalité (système à n-composants). Les décisions relatives à la maintenance ne sont donc plus isolées de leur contexte et s'inscrivent dans un continuum Surveillance - Diagnostic - Aide à la décision. Face à ce besoin industriel et aux enjeux scientifiques qui s’y réfèrent, notre contribution porte premièrement sur une approche originale de diagnostic (approche hybride) qui se base sur une fusion de deux sources d'informations de natures différentes : Approche Locale (capteur à courants de Foucault) et Approche Globale. Dans ce cadre, les RBD ont été utilisés pour développer des modèles stochastiques facilitant la classification des points singuliers de la voie. La fusion entre ces modèles et l’approche basée sur le traitement des données mesurées en un point précis du rail a été réalisée par fusion bayésienne naïve. Le résultat de cette fusion est repris comme point d’entrée du processus d’aide à la décision, pour lequel nous avons proposé, deuxièmement, une méthode générique pour l’optimisation de la maintenance conditionnelle des systèmes à N-composants. Cette proposition se base sur une combinaison des réseaux bayésiens dynamiques et des MDP (Markov Decision Processes) afin de pouvoir modéliser les systèmes à N-composants de façon factorisée. Notre démarche a été illustrée d’abord par un exemple académique pour mettre en évidence sa faisabilité puis elle a été appliquée dans le cadre de l’optimisation de la maintenance des défauts surfaciques du rail. / Compared to the various activities of “Keeping the Operational Conditions” of an industrial system, these PhD, initiated in the framework of a partnership between the INRETS and CRAN, is focusing on the maintenance process with an application context dedicated to the maintenance of the railway. Railway firms, with the priority of improving the safety and welfare of passengers, are seeking to adjust their maintenance policy which is nowadays primarily corrective or executed at a predetermined time interval, to a more conditional or predictive planning with a minimum of costs. In this new context, rails maintenance should no longer be limited to the vision of the isolated component (portion of rail), but to the study of the whole system failure (N-components system). Therefore, maintenance decisions are no longer isolated from their context and exist on a continuum Surveillance - Diagnostic - Decision making. In response to these industrial needs and its scientific issues, our contribution focuses first on an original approach of diagnosis (hybrid approach), which is based on a fusion of two different information sources: Local Approach (sensor eddy currents) and Global Approach. RBD have been used to develop probabilistic models to for the classification of singular points of the track. The fusion between these models and the local approach was produced by naive Bayes fusion method. The result of this fusion constitutes the input of decision making process, for which we have proposed, secondly, a generic methodology for optimizing conditional based maintenance of N-components systems. Our approach is based on a combination of dynamic Bayesian networks and MDP (Markov Decision Processes) to be able to model N-components systems in a factored way. This new proposal was illustrated by a first instance academic to highlight its feasibility then it has been applied in the framework of the optimization of maintenance of the surface defects rail.

Depuis les premiers travaux publiés en 2004, le graphène est obtenu par trois principales techniques, l’exfoliation, le dépôt chimique en phase vapeur et la graphitisation du carbure de silicium. Seules les deux dernières sont adaptées aux technologies standards de la microélectronique. Une autre méthode est étudiée dans ce travail, consistant à faire croitre le graphène par épitaxie par jets moléculaires. Le SiC a été utilisé comme substrat du fait du faible désaccord de maille avec le graphène et de sa compatibilité avec les processus technologiques. La croissance de graphène a été obtenue avec succès sur les deux faces du SiC, à partir d’une source de carbone solide. La gamme de température utilisable est restreinte du fait de l’amorphisation ou de la graphitisation. La structure du graphène dépend fortement de la face du SiC considérée, de façon analogue à ce qui est obtenu par graphitisation (plan d’interface riche en C et empilement graphite sur la face Si, absence de couche d’interface et plans tournés et découplés électroniquement sur la face C). Les bandes de valence ont été mesurées en spectroscopie de photoélectrons résolue angulairement, et présentent la dépendance linéaire caractéristique du graphène aux points de Dirac. Cependant, la présence de défauts dans le matériau induit une forte réduction de la mobilité électronique. Cette dernière a été améliorée en réalisant la croissance épitaxiale sous un flux de Si externe, à plus haute température. / Since the first publications in 2004, three techniques are mainly used to grow graphene, exfoliation, chemical vapor deposition and graphitization on silicon carbide. Only the two latter ones are suitable with microelectronics technological processes. In this thesis, another method of growth is studied, molecular beam epitaxy. SiC has been chosen as substrate, because of the weak lattice mismatch with graphene and for technology compatibility. Thin films of graphene have been successfully grown from a solid carbon source on both faces of SiC. Amorphization and graphitization restrain the growth temperature range. The MBE graphene structure depends on the considered SiC face, as graphene grown by graphitization does (C-rich interface layer and graphite stacking on the Si face, rotated and electronically uncoupled graphene layers on the C face). The valence bands have been measured by angle resolved photoelectron spectroscopy and show the characteristic Dirac cone along the ΓК direction. However, defects are present in the MBE film, resulting in low electron mobility. This last point has been improved by growth under an external silicon flux, allowing higher temperature to be used.

Cette thèse examine le processus d’institutionnalisation d’une expertise gestionnaire dans le champ de la psychiatrie publique à travers la mise en œuvre d’un système d’information standardisé (le RIM-P) censé permettre une description détaillée de l’activité soignante. Le questionnement que nous proposons est double. Il s’agit d’une part, de définir les conditions par lesquelles ce dispositif parvient à investir le fonctionnement des secteurs psychiatriques. D’autre part, nous proposons de développer une réflexion sur les formes de mobilisation collective déployées par les acteurs de ces organisations pour faire face à l’imposition d’un nouveau système normatif. En reconstituant le processus d’imposition du RIM-P, nous montrons comment il participe à l’intrusion de la logique de la performance et de la rationalité instrumentale à finalité économico-financière au sein des établissements de soins. Nous montrons ensuite qu’une hybridation entre connaissance médicale et gestionnaire constitue un préalable indispensable à sa mise en œuvre. Puis, à partir d’une enquête par observation transversale, nous rendons compte des usages, par les agents rationalisateurs et par les soignants, de ce système d’information standardisé. Nous révélons des situations très diversifiées selon les établissements et liées notamment à leur capacité à mettre en place une « technostructure » dont la légitimité repose sur la maîtrise de dispositifs de gestion complexes dédiés à la coordination et au contrôle du travail soignant. Nous montrons enfin la force de l’action critique des soignants et la manière dont est inventée une gestion alternative davantage en accord avec les expériences professionnelles des différentes catégories d’acteurs. / This thesis examines the process of institutionalization of management expertise in the field of public psychiatry through the implementation of a standardized information system (RIM-P) which is intended to allow a detailed description of the care activity. The study that we propose is twofold. On the one hand, we will attempt to define the conditions in which the system is able to invest the functioning of psychiatric sectors. On the other hand, we propose to consider the forms of collective mobilization deployed by actors in these organizations in order to deal with the imposition of a new regulatory system. By reconstructing the process of imposition of the RIM-P, we show how it contributes to intruding on the logic of performance and instrumental rationality for economic and financial purposes within healthcare institutions. We then show that hybridization between medical knowledge and management is a prerequisite for its implementation. Then, from an observational survey, we report on the use by official rationalizers and caregivers of this standardized information system. We reveal highly diversified situations depending on the institution which are linked to their ability to implement a "techno structure" whose legitimacy rests on the mastery of complex management systems dedicated to the coordination and control of healthcare work. Finally, we show the strength of the critical action of caregivers and how alternative management can be established which is more in line with the professional experience of the different categories of actors.

Mon travail de thèse a été entièrement dévoué à l’étude d’une récente technique d’ionisation en spectrométrie de masse : la photoionisation à pression atmosphérique (APPI). Ce travail est développé sur deux axes principaux. D’une part, il vise à appliquer cette méthode d’ionisation à de nouvelles familles de molécules et d’en élargir le cas échéant le domaine d’application. D’autre part et parallèlement à cela, nous nous sommes attachés à l’étude des mécanismes de formation des ions ainsi qu’à l’élucidation des voies de fragmentation. En effet, ces dernières se révèlent souvent intensives et particulières. Les résultats obtenus dans le cadre du premier axe de recherche de ce travail de thèse offrent de nouvelles solutions pour mieux comprendre le comportement de molécules biologiques sous irradiation UV et à pression atmosphérique. En effet, nous avons pu démontrer que la photoionisation à pression atmosphérique pouvait s’étendre à d’autres classes de composés que ceux initialement pressentis et plus particulièrement à des biomolécules polaires et de haut poids moléculaire tels que les acides nucléiques, peptides, les peptides, etc. De plus, ce travail a permis de démontrer l’impact du milieu (solvant) sur le mécanisme de formation des ions sous irradiation UV. Ainsi l’étude et la connaissance des mécanismes fondamentaux de formation des ions en APPI a visé in fine au contrôle de la formation des ions précurseurs et par voie de conséquence, à celui des fragments générés en source. Nous avons observé des ions fragments radicalaires d’un type nouveau, jamais observé auparavant avec les sources d’ions connues L’originalité et le caractère résolument novateur de cette expérience nous ont amené à transférer cette expérience sur une ligne de lumière du Synchrotron SOLEIL. L’utilisation d’une source de lumière accordable en APPI va certainement renforcer la versatilité de cette source d’ions. / My PhD’s work has been completely dedicated to develop new ionization source in mass spectrometry: the atmospheric pressure photoionization (APPI). This work is developed on two main areas. On the one hand, it aims to apply this method to new family of biomolecules. On the other hand, we report a comprehensive study on the ionization mechanisms in APPI. The first part of this manuscript offers a better understanding of the behaviour of the biological molecules under VUV radiation and atmospheric pressure. Indeed, we were able to say that polar and high molecular weight biomolecules could be easily photoionizable. Moreover, this work allows studying the effect of the medium (solvent) on the photoionization mechanism to be studied. It is possible to control the orientation of the observed reactions and to choose a particular type of molecular ion. We observed extensive and peculiar fragmentations which have never been detected with classical ionization techniques. The originality and innovative approach of this experience led us to transfer it to a UV beamline of the Synchrotron SOLEIL. Using an accordable source will certainly enhance the versatility of the ion source.

Nous étudions certains théorèmes limite centraux fonctionnels hölderiens pour des processus autorégressifs d’ordre un quasi non stationnaires yn,k = φn yn,k−1 +εk et leurs résidus au sens des moindres carrés avec φn tendant vers 1 et des innovations i.i.d. centrées, de carré intégrable. Dans le cas φn = exp(γ/n) avec γ < 0, la limite en loi est une fonction d’un processus d’Ornstein-Uhlenbeck intégré. Dans le cas φn = 1 − γn /n avec γn tendant vers l'infini plus lentement que n, la convergence vers le mouvement brownien est établie dans l’espace de Hölder en termes de vitesse de divergence γn et d’intégrabilité des innovations εk. Comme application statistique de ces résultats, nous considérons une rupture épidémique dans les innovations de processus autorégressifs d’ordre un quasi non stationnaires AR(1). Deux types de modèles sont considérés. Pour 0 ≤ α < 1 nous construisons une statistique α-hölderienne basée sur les accroissements uniformes des observations ou des résidus pour détecter une courte rupture épidémique dans les processus considérés. Sous certaines hypothèses pour les innovations, nous trouvons la loi limite de la statistique sous l’hypothèse nulle, les conditions de consistance et nous effectuons une analyse de la puissance du test statistique. Nous discutons également l’interaction entre les différents paramètres pour la détectabilité des plus courtes épidémies. / We study some Hölderian functional central limit theorems for the polygonal partial sum processes built on a first order nearly nonstationary autoregressive process yn,k = φn yn,k−1 + εk and its least squares residuals εk with φn converging to 1 and i.i.d. centered square-integrable innovations. In the case where φn = exp( γn /n) with a negative constant γ, we prove that the limiting process depends on Ornstein-Uhlenbeck one. In the case where φn = 1 − γn /n, with γn tending to infinity slower than n, the convergence to Brownian motion is established in Hölder space in terms of the rate of γn and the integrability of the εk’s. As a statistical application of these results, we investigate some epidemic change in the innovations of the first order nearly nonstationary autoregressive process AR(1). Two types of models are considered. For 0 ≤ α < 1, we build the α-Hölderian uniform increments statistics based on the observations and on the least squares residuals to detect the short epidemic change in the process under consideration. Under the assumptions for innovations we find the limit of the statistics under null hypothesis, some conditions of consistency and we perform a test power analysis. We also discuss the interplay between the various parameters to detect the shortest epidemics.

Les processus ponctuels sont souvent utilisés comme modèles de répartitions spatiales ou spatio-temporelles d'occurrences Dans cette thèse, nous nous intéressons à des processus de Cox dirigés par un processus caché associé à un processus de Dirichlet. Ce modèle correspond à des occurrences cachées influençant l'intensité stochastique des occurrences observées. Nous généralisons la notion de Shot noise Cox process et développons le traitement bayésien. Nous focalisons l'inférence statistique sur l'estimation de la valeur espérée de chaque contribution cachée, leur nombre espéré, degré d'influence spatiale et degré de corrélation L'utilité en épidémiologie et en écologie est démontrée à partir de données de Rubus fruticosa, lbicella lutea et de mortalité dans les cantons de Georgie, USA. En termes de données observées, deux situations sont considérées: d'abord, les positions spatiales des occurrences sont observées entre plusieurs paires de dates consécutives; puis, des comptages sont effectués dans des unités d'échantillonnage spatiales. D'autre part, nous nous intéressons aux processus ponctuels à mémoire introduits par Kagan, Ogata et Vere-Jones. En effet, les processus ponctuels ont une place importante dans l'étude des catalogues sismiques. Nous avons étudié un modèle Epidemie Type Aftershock Sequence avec une intensité d'arrière-plan indépendante du temps et plusieurs fonctions déclenchantes permettant d'intégrer les événements antérieurs récents. Cette approche est utilisée pour étudier la sismicité des Petites Antilles. Une étude comparative des modèles Gamma, Weibull, Log-Normal et loi d'Omori modifiée pour les fonctions déclenchantes est menée. / Point processes are often used as spatial or spatio-temporal distribution models of occurrences. In this Phd dissertation, we focus first on Cox processes driven by a hidden process associated with a Dirichlet process. This model corresponds to hidden occurrences influencing the stochastic intensity of observed occurrences. We generalize the notion of Shot noise Cox process and develop its bayesian analysis. We focus the statistical inference on the estimation of the hidden contribution expected value, the hidden contribution expected number, the spatial influence and correlation parameters. Applications in epidemiology and ecology are shown from Rubus fruticosa data, Ibicella lutea data and death number data in counties of Georgia, USA. Two situations are considered with respect to available data: firstly, the spatial positions of occurrences are observed between several pairs of consecutive dates; secondly, counts are carried out over a fixed time interval in several spatial sampling units. Secondly, we focus on point processes with memory intr oduced by Kagan, Ogata and Vere-Jones. Spatio-temporal point processes play an important role in the studies of earthquake catalogs since they consist of seismic events with their dates and spatial locations. We studied an Epidemic Type Aftershock Sequence model with time independent background intensity and several triggering functions taking into account previous events. We illustrate our approach with a seismicity study of the Lesser Antilles arc. A comparaison study of Gamma, Weibull, Log-Normal and modified Omori law triggering function models is also carried out

Dans un contexte où les exigences en matière d’éducation sont de plus en plus élevées et où les élèves font face à la pression grandissante de devoir obtenir un diplôme, cette recherche a comme objectif principal de s’intéresser à la perception de six jeunes québécois qui tournent le dos à l’institution scolaire. Quel sens donnent-ils à leur parcours scolaire ? Comment s’est déroulé leur processus d’éloignement ? S’est-il produit un évènement ou des évènements qui ont été susceptibles d’initier ou d’accélérer le processus ? Quel regard les autres (famille, amis, camarades de classe, enseignants, etc.) portent-ils sur eux ? Et comment ont-ils composé avec ce regard ? Nous partions de l’idée selon laquelle il n’existe pas de profil-type de décrocheurs scolaires ou de facteurs prédéterminés menant au décrochage scolaire. Et cherchions plutôt à mettre en évidence des processus singuliers conduisant ces jeunes (devenus entretemps jeunes adultes) à s'éloigner, tantôt brutalement tantôt progressivement, de l'école. Si nos entretiens ne nous ont pas permis de montrer la singularité de chaque cas d'une façon aussi tranchée que nous ne l'imaginions initialement (montrer autant de processus que de jeunes rencontrés), nous pouvons néanmoins montrer qu'aucun des cas analysés n'est la copie conforme d'un des cinq autres. Qu'il s'agisse de i) la manière dont le jeune appréhende et s’approprie son rapport à soi, aux autres et au monde extérieur, ii) de la manière dont il réagit difficilement au changement, prévisible ou non, qui bouleverse sa vie ou encore iii) de la manière dont il compose avec le regard des autres, des différences dans les articulations respectives de toutes ces composantes conduisaient de facto à des processus sinon singuliers, à tous les moins subjectivement distincts. Parallèlement, nous avons cependant surtout dû reconnaître, en rupture avec nos présupposés de départ, que différents facteurs de risque jalonnaient clairement plusieurs de ces six parcours de décrochage. En conclusion de la recherche, nous reviendrons sur ce qui nous a poussés à mettre des guillemets à décrochage pour ensuite nous interroger sur la pertinence de continuer à les maintenir.

No description available.