La simulation numérique de la mise en forme est un outil indispensable pour réduire les coûts de conception dans l'industrie. Le logiciel d'analyse éléments finis FORGE3® fut créé dans ce but et il est capable de résoudre des problèmes thermomécaniques des grandes déformations complexes, en prenant en comptes des lois de comportement non-linéaires et plusieurs corps déformables. Dans la première partie de cette thèse on présente les travaux effectuées pour prendre en compte les symétries cycliques de répétition afin de réduire le temps CPU pour la simulation thermomécanique du forgeage des engrenages hélicoïdaux. Ce type de symétrie est traité comme une condition de contact bilatéral collant particulière entre deux faces de symétrie appartenant au même corps, à travers d'un algorithme maître-esclave. Ensuite une technique similaire est utilisée pour traiter le contact entre la pièce et les outils déformables tout en gardant un domaine réduit sur lequel on effectue les calculs. Une première série des tests montre la fiabilité de la méthode. La deuxième partie se focalise sur l'amélioration du traitement du contact entre les corps déformables, dont les maillages sont non coïncidents. On utilise une formulation nodale, quasi-symétrique pénalisée de la condition de contact. Cette approche nous permet d'appliquer des conditions aux limites sur tous les nœuds des interfaces sans surcontraindre le problème. Une deuxième série d'exemples académiques et industriels montre les avantages en terme de précision et de vitesse de convergence de la nouvelle méthode, d'une part, et la robustesse du code pour résoudre des problèmes industriels d'autre part.

<p>The general purpose of this dissertation is to evaluate KrAmi – a correctional program for young offenders – regarding socioeconomic profitability. Evaluating socioeconomic results enables us to examine and reflect upon the possibilities of applying socioeconomic models to social work. The basic data, from a long-term follow up study of 140 persons in two KrAmi programs, one Knuff program and two probation programs (treatment as usual), also allow systematic comparisons with more traditional evaluation models</p><p>The data have been presented in one research report and three articles.</p><p>The research report examines both the effects in an effect study and the socioeconomic results in a CBA (Cost-Benefit Analysis) and a CEA (Cost-Effectiveness analysis). The overall aim of the socioeconomic study was to examine the socioeconomic profitability of the programmes. We found a halving of expenditure for the KrAmi and Knuff groups and a 25 percent reduction for the two probation programmes compared to the cost one year before rehabilitation started.</p><p>The 15-year investment analysis (CBA) showed that expenditures decreased and benefits increased by about 2.5 million SEK per individual for the two KrAmi programmes and one non-custodial program, by 0.5-1.0 million SEK for the Knuff program and the other non-custodial program. For the KrAmi programs investment in rehabilitation pays off in 1-1.5 years, for probation in 2.5-4 years and for Knuff in 4 years after the intervention. The benefit-cost ratios were 17.8 - 12.7 for the two KrAmi programs and 5.1 - 5.8 for the two non-custodial programs. For the Knuff program the benefit-cost ratio was 13.2. KrAmi rates are higher for rehabilitation rate (pension points), rehabilitation rate compared to investment costs and benefit-cost ratio, pay-off time is the shortest.</p><p>The results of both the effect study and socio-economic study, which were presented in the first article, suggest that social improvements for the clients corresponded with socio-economic profitability. However, these findings should be interpreted with caution due to difficulties in comparing short-term data on effects from ASI interviews collected in one period with long-term data concerning socio-economic costs per day per client in a different period. The second article elaborated on these design issues and also examined whether approaching an evaluation from different perspectives and employing different research methods can increase understanding. The conclusion drawn was that it was essential to have knowledge on the dissimilarities in design and measures between the two studies to come to the correct interpretations. These interpretations led to new questions to illuminate the results of the evaluations.</p><p>In the third article the focus was the long-term follow up period. In this study the Knuff program was excluded from the study and the two KrAmi programs formed the program group and the two probation group formed the control group. The follow-up period was two years during which the socioeconomic costs decreased stepwise for both groups, probation groups more so than program groups. The deteriorations were 70-80% compared to the period before treatment. However rehabilitation to labour market was more successful for program groups than for control groups thanks to the greater socio-economic profitability for program groups.</p><p>The introductory part of this dissertation focuses on methodological difficulties, and a multivariate regression analysis (MRA) is presented which shows that pre-existing differences in the composition of the program groups and control groups were not responsible for the differences on the socio-economic results. Moreover the introductory section includes a research presentation and the rationale for socioeconomic evaluation.</p>

<p>Denna rapport är en del i mitt examensarbete för att animera vad som händer i en jästcell när den utsätts för salt. Mälardalens Högskola deltar i ett EU-finansierat forskningsarbete kallat QUASI-projektet. Det är ett projekt som pågår mellan olika högskolor i Europa. Projektet forskar i biokemiska processer på cellnivå. Animationen är tänkt att hjälpa lärare och studenter att förstå ämnet bättre.</p>

Ce travail s'intéresse à l'utilisation de la méthode de quasi-réversibilité pour la résolution de problèmes inverses, un exemple typique étant le problème inverse de l'obstacle. Nous proposons pour ce dernier une nouvelle approche couplant la méthode de quasi-réversibilité et une méthode de lignes de niveau. Plus précisément, à partir d'un ouvert candidat C, nous résolvons un problème de Cauchy à l'extérieur de C, puis nous mettons à jour cet ouvert par la méthode de lignes de niveau. La solution approchée du problème de Cauchy est obtenue en utilisant la méthode de quasi-réversibilité, introduite par J.L. Lions et R. Lattès dans les années soixante. Nous proposons différentes formulations de cette méthode, ainsi que sa discrétisation par éléments finis non conformes adaptés à l'espace de Sobolev H2, et nous prouvons la convergence des éléments finis. En présence d'une donnée bruitée, nous introduisons une nouvelle méthode basée sur la dualité en optimisation et le principe de Morozov. Nous montrons que cette méthode fournit des données régularisées et un choix de paramètre de régularisation pertinent pour la quasi-réversibilité. En ce qui concerne la mise à jour de l'ouvert C, nous proposons deux méthodes de lignes de niveau très différentes : la première est basée sur une équation eikonale, la seconde sur une équation de Poisson. Nous prouvons que ces deux approches assurent la convergence vers l'obstacle. Finalement, nous présentons des résultats numériques pour cette approche couplant quasi-réversibilité/lignes de niveau dans différentes situations : problème inverse de l'obstacle avec condition de Dirichlet, détection de défauts dans une structure élasto-plastique...

In dieser Arbeit verbinden wir die Theorie der Quasi-Ordnungen mit der Theorie der Algorithmen einiger kombinatorischer Objekte. Zuerst entwickeln wir die Theorie der Wohl-Quasi-Ordnungen, WQO, im Zusammenhang zur maximalen Komplexität. Dann geben wir ein allgemeines 0-1-Gesetz für erbliche Eigenschaften, das Auswirkungen für die mittlere Komplexität hat. Dieses Ergebnis für mittlere Komplexität wird auf die Klasse der endlichen Graphen, versehen mit der Relation ``induzierter Subgraph'', angewendet. Wir erhalten, daß eine große Klasse von Problemen, welche z.B. Perfektheit umfaßt, Algorithmen mit im Mittel konstanter Laufzeit haben. Dann zeigen wir, indem wir ein Ergebnis von Damaschke für Cographen veralgemeinern, daß die Klassen der endlichen Ordnungen bzw. Graphen mit beschränktem Dekompositionsdurchmesser bzgl. der Relation ``induzierte Subordnung'' bzw. ``induzierter Subgraph'' WQO sind. Dies führt uns zu linearen Erkennungsalgorithmen für alle erblichen Eigenschaften über diesen Objekten. Unser Hauptresultat ist dann, daß die Menge der endlichen partiellen Ordnungen eine Wohl-Quasi-Ordnung bzgl. einer gewissen Relation &leq; , der sogenannten Ketten-Minor-Relation, ist. Um dies zu beweisen, führen wir eine verwandte Relation auf endlichen formalen Sprachen ein, die die gleiche Eigenschaft hat. Als Folgerung erhalten wir, daß jede Eigenschaft, die erblich bzgl. &leq; ist, einen Test in <em>O(|P|^c)</em> Zeit zuläßt, wobei $c$ von der Eigenschaft abhängt. Dieser Test läßt sich leicht parallelisieren. Auf einer parallelen Maschine (\CRCW\ \PRAM) kann er so implementiert werden, daß er konstante Zeit auf <em>O(|P|^c)</em> Prozessoren benötigt.

Soit K un corps algébriquement clos de caractéristique zéro, et soit A = K[[t1, . . . , tN]],N>0 l'anneau des séries formelles en t1, . . .,tN à coefficients dans K. Soit I = (f1, . . . , fp) un idéal non nul de l'anneau A[[x1, . . . , xe]] des séries formelles en x1, . . . , xe à coefficients dans A. La fonction d'Artin notée β est une fonction entière définie telle que: si t = (t1, . . . , tN), alors pour tout entier i et pour tout F(t) = (F1(t), . . . ,Fe(t)) dans Ae , β(i) est le plus petit entier vérifiant la propriété suivante: si pour tout j, fj(F(t)) est dans (t)β(i)+1, où (t) est l'idéal maximal dans A, alors il existe G(t) = (G1(t), . . . ,Ge(t)) dans Ae tel que fj(G(t)) = 0 pour tout 0

Dans le cadre de la détection de nouveaux allergènes alimentaires, un microsystème pour la séparation bidimensionnelle de protéines par électrophorèse a été développé, ces deux dimensions étant la focalisation isoélectrique (IEF) et l'électrophorèse de zone (EZ). Ces deux modes de séparation ont été étudiées au format capillaire avant d'utiliser les résultats obtenus en microsystèmes. La séparation de protéines par IEF a d'abord été réalisée. Nous avons montré que l'utilisation d'électrolytes constitués d'ampholytes d'intervalles étroits de pH (NC) permettait d'augmenter la résolution puis réalisé la séparation de protéines du lait en microsystèmes. Des microsystèmes en verre et en PDMS et plusieurs traitements de surface ont été comparés en utilisant une méthode de mesure de flux électroosmotique développée pour cela. Nous avons ensuite étudié la séparation de protéines par EZ en microsystèmes. Des NC ont de nouveau été utilisés, pour leur faible conductivité. Nous avons montré qu'ils permettaient de diminuer fortement l'adsorption des protéines puis nous avons réalisé la séparation de ces dernières en quelques secondes après avoir optimisé leur dérivation avec un marqueur fluorescent. Enfin, différents schémas de microsystèmes ont été envisagés pour coupler les deux dimensions de séparation.

Dans le but de fournir un outil pour le dimensionnement de capteurs optroniques, nous souhaitons estimer la probabilité que, pour un scénario fixé, la signature infrarouge (SIR) d'un aéronef dans son environnement soit inférieure à un certain seuil. Cette estimation se ramène à l'estimation de l'intégrale d'une fonction h en grande dimension, dont la forme n'est pas précisément connue. La solution envisagée consiste à utiliser la méthode quasi-Monte Carlo (QMC). Toutefois, la précision de cet estimateur se dégrade lorsque la dimension augmente. L'objectif de la thèse est de développer une méthode pour réduire la dimension qui soit adaptée aux caractéristiques des variables d'entrée du code de calcul de SIR, puis d'utiliser l'information obtenue lors de la réduction de dimension pour améliorer la qualité de l'estimateur QMC. Les approches usuelles de réduction de dimension nécessitent des hypothèses qui sont irréalistes dans le cas de la SIR. Nous avons donc proposé une nouvelle méthode, dont les hypothèses de validité sont moins contraignantes. Après avoir réduit la dimension, il est possible d'appliquer la méthode QMC en fixant les variables non influentes à une valeur quelconque. Cependant, les suites de points utilisées dans le cadre de la méthode QMC, quoique bien réparties dans l'espace, présentent des irrégularités de répartition sur les projections. Nous avons donc adapté la discrépance L2*-pondérée de manière à pouvoir juger l'adéquation d'une suite à la fonction d'intérêt h. Par la suite nous avons mis au point un algorithme visant à construire une suite de points optimisant au mieux ce critère, dans le but de minimiser l'erreur d'intégration.

La décomposition rapide (t<10-21 seconde) du noyau en plusieurs fragments, appelée multifragmentation, est théoriquement associée à une transition de phase de type liquide-gaz. Depuis plusieurs années, les physiciens tentent d'observer une preuve expérimentale de ce phénomène. Afin d'y parvenir, il a été suggéré d'étudier une signature propre du mécanisme par lequel une telle transition procéderait: la décomposition spinodale. La signature de ce mécanisme est la production de fragments de tailles égales. La méthode proposée pour observer cette signature est celle des corrélations en charge à l'aide du calcul des probabilités intrinsèques. La 5ième campagne d'expériences du multidétecteur INDRA a été réalisée au GANIL afin d'obtenir la statistique nécessaire pour avoir un signal positif avec un niveau de confiance de 5σ. Les systèmes 124Xe+112Sn et 136Xe+124Sn ont été étudiés à 32 et 45 AMeV afin d'étudier l'influence du ratio N/Z sur la transition de phase dans les noyaux. La présence d'événements avec une distribution en charge très étroite, conformément à l'hypothèse d'une décomposition spinodale a été confirmée. L'impact de la densité neutronique sur la configuration de la voie de sortie des fragments, dans les collisions centrales a été mis en évidence : un système initialement riche en neutrons produit davantage de fragments et moins de particules qu'un système initialement pauvre. Finalement, une étude du ratio N/Z des fragments en fonction de leur énergie cinétique, dans le but d'obtenir une contrainte expérimentale sur l'énergie de symétrie est réalisée.

Notre contribution concerne les trois domaines complémentaires suivants: la différentiation automatique de programmes, l'optimisation de formes pour de grands systèmes, l'adaptation de maillages. Dans le chapitre 1 de la partie 1, nous exposons une méthode de calcul de gradients par Différentiation Automatique pour un problème classique d'optimisation de formes. Nous expliquons comment déduire un gradient exact basé sur un état adjoint sans stocker explicitement le jacobien. Le mode adjoint de la DA que nous proposons utilise beaucoup moins d'espace mémoire. Dans le chapitre 2 de la partie 2, nous proposons une méthode de type SQP pour résoudre une classe de problèmes d'optimisation avec contraintes égalités. Le nouvel algorithme permet une résolution simultanée du système d'optimalité. Cette méthode one shot combine efficacité et robustesse. Dans le chapitre 3 de la partie 2, nous étudions une nouvelle stratégie de préconditionnement pour l'optimisation de formes. Nous construisons un préconditionnement multiniveau additif à partir du principe classique de Bramble-Pasciak-Xu et du principe d'agglomération. Nous spécifions aisément le gain en régularité de notre préconditionneur avec un seul paramètre réel. Dans le chapitre 1 de la partie 3, nous étudions le problème du meilleur maillage adapté pour de l'interpolation pure. La résolution du système d'optimalité donne une expression complètement explicite de la métrique optimale en fonction de la fonction à adapter. Dans le chapitre 2 de la partie 3, nous étendons la méthode du chapitre précédent au problème de l'adaptation de maillage pour EDP. Notre méthode repose sur une analyse a priori rigoureuse puis sur une modélisation.