Ce travail étudie l'apport de l'algèbre différentielle à deux problématiques principales de la robotique mobile à roues, la localisation et la navigation. La première problématique consiste à être capable de dire où le robot se situe dans son environnement. Nous supposons ici que nous possédons un certain nombre de points d'intérêt de l'espace dont les coordonnées dans cette espace sont connues. En fonction du nombre de points d'intérêt, il est possible ou non de localiser le robot. Cette notion de localisabilité est définie et étudiée dans le cadre algébrique. Nous montrons que ce cadre d'étude est plus intéressant que le cadre géométrique en ce sens que non seulement il permet l'étude de la localisabilité mais en plus il permet de construire des estimateurs d'états permettant de reconstruire la posture du robot. Cette étude est effectuée dans cinq cas d'études pour quatre des cinq classes de robots mobiles à roues. La deuxième problématique étudiée est celle de la navigation d'une flottille décentralisée de robots dans un environnement complexe. Ce travail présente une architecture pouvant être utilisée dans une large classe de problème et bénéficiant des avantages des approches discrètes et des approches continues. En effet, à haut niveau, un bloc stratégie spécifie l'objectif, les contraintes et leurs paramètres ainsi que la fonction coût utilisée, à bas niveau, une trajectoire est calculée afin de minimiser la fonction coût en respectant l'objectif et les contraintes du problème. Cette minimisation est faite sur un horizon glissant de manière à pouvoir prendre en compte des modifications de l'environnement ou de la mission en cours de navigation / This work investigates the contribution of differential algebra to two main issues of wheel mobile robotics, localization and navigation. The first issue is to be able to tell where the robot is in its environment. We assume that we have a number of landmarks in space whose coordinates are known in this area. Depending on the number of landmarks, it is possible or not to localize the robot. This notion of localizability is defined and studied in the algebraic framework. We show that this framework is more interesting than the geometric framework in the sense that it not only allows the study of localizability, but it also allows us to construct estimators states to reconstruct the posture of the robot. This study was conducted in five cases study for four of the five classes of wheeled mobile robots. The second problem studied is that of a robot decentralized swarm navigation in a complex environment. This work presents an architecture that can be used in a wide class of problems and enjoying the benefits of discrete approaches and continuous approaches. Indeed, high-level block strategy specifies the goal, constraints and parameters as well as the cost function, a low-level block is used to compute a trajectory that minimize the cost function in accordance with the objective and the problem constraints. This minimization is done on a sliding window so it is possible to take changes in the environment or mission during navigation into account

Cette thèse porte sur l'étude de la dynamique et de la morphologie de bulles non confinées dans des colonnes à bulles et de bulles confinées dans des microcanaux, ainsi que sur l'étude du transfert de matière entre une bulle sphérique confinée dans un microcanal et le liquide environnant. <p><p>Un dispositif expérimental d'imagerie et une méthode de posttraitement des images brutes ont été développés afin d'analyser la dynamique et la morphologie de bulles non confinées ayant une trajectoire non rectiligne de leur centre de masse en évitant les effets de perspectives et en déterminant un seuil pour la binarisation des images brutes sur base d'un critère bien défini. Ce dispositif expérimental et cette méthode de posttraitement des images brutes ont permis de générer des données relatives à la dynamique et la morphologie de bulles ellipsoïdales isolées et non confinées, pour des nombres d'Eötvös (Eo) et de Morton (Mo) de ces bulles tels que 0.8 < Eo < 8 et 10 <SUP>-11</SUP> < Mo < 10 <SUP>-7</SUP>. L'analyse de ces données a permis de cartographier la nature de la trajectoire d'une bulle et la présence d'une éventuelle oscillation de son interface en fonction de ses nombres d'Eötvös et de Morton. Les bulles ayant une trajectoire hélicoïdale sans oscillation de leur interface ont été sélectionnées afin de proposer des corrélations pour calculer l'amplitude et la fréquence de leur trajectoire en fonction de leurs nombres d'Eötvös et de Morton. Concernant les bulles ayant une trajectoire en zigzag ou hélicoïdale sans oscillation de leur interface, l'analyse des données a permis de montrer l'alignement entre le vecteur vitesse de leur centre de masse et leur petit axe. Les rayons de courbure de l'avant et l'arrière de l'interface de ces bulles ont été évalués. Pour les bulles ayant une trajectoire en zigzag, une corrélation a été établie pour calculer le rapport des rayons de courbure à l'avant et à l'arrière de leur interface en fonction de leurs nombres d'Eötvös et de Morton. Une pulsation dans la composante verticale du mouvement du centre de masse d'une bulle a été observée dans le cas d'une trajectoire en zigzag de la bulle et ce à une fréquence égale au double de celle de sa trajectoire. Une telle pulsation n'a pas pu être identifiée dans le cas d'une trajectoire hélicoïdale d'une bulle. <p><p>Concernant l'analyse de la dynamique de bulles sphériques confinées dans des microcanaux de sections carrée et circulaire, ainsi que du transfert de matière entre ces bulles et le liquide environnant, une méthode numérique a été développée dans laquelle deux conditons aux limites sont considérées sur l'interface liquide-gaz: une condition de contrainte tangentielle nulle et une condition de non glissement. Les résultats obtenus avec cette méthode ont permis de caractériser les champs de vitesse et de concentration autour des bulles considérées, et de montrer leurs interactions. Grâce à ces résultats, des corrélations ont été établies, dans ces microcanaux et pour ces deux conditions aux limites, pour calculer la vitesse des bulles et pour caractériser le transfert de matière entre ces bulles et le liquide en fonction des paramètres définissant le système. Sur base de ces corrélations et de bilans de matière et de quantité de mouvement, un modèle pour la dissolution de bulles le long de microcanaux de sections carrée et circulaire a été proposé, pour le régime bubbly flow, et comparé avec des données expérimentales disponibles dans la littérature. Ce modèle permet de prédire, pour une bulle se mouvant le long d'un microcanal de section carrée ou circulaire, les évolutions des pressions dans le liquide et le gaz, de son diamètre, de sa vitesse, de la concentration du gaz dissous dans le liquide, de la distance de séparation entre cette bulle et la bulle qui la suit et du coefficient de transfert de matière entre cette bulle et le liquide environnant.<p><p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’un projet LIFE+ qui vise à restaurer le fonctionnement hydromorphologique d’un hydrosystème rhénan. Une étude planimétrique couplée à des analyses hydromorphologiques et sédimentologiques ont permis (i) d’améliorer la compréhension des dynamiques d’ajustement passées et (ii) d’identifier les principales limites du projet. Les évolutions morphologiques post-restauration ont été suivies à l’aide d’une combinaison de méthodes géodésiques et géomorphologiques afin de déterminer précisément les volumes déposés / exportés à différentes échelles spatio-temporelles. Enfin, la thermographie infra-rouge aéroportée a permis de mettre en évidence les liens entre la répartition spatiale des anomalies thermiques, les caractéristiques morphodynamiques et les héritages géomorphologiques. L’approche interdisciplinaire développée dans ce travail a permis de guider les choix opérationnels pour optimiser le suivi et l’évaluation des restaurations fonctionnelles futures. / This study is part of a LIFE+ project which aims to restore hydromorphological functioning of a Rhine hydrosystem. A planimetric study combined with hydromorphological and sedimentological analysis allowed to (i) improve understanding of past adjustment dynamics and (ii) identify main limitations of the project. Post-restoration morphological changes were monitored by geodesic and geomorphological methods combination in order to determine accurate volumes of sediment deposited / exported at different spatio-temporal scales. Finally, airborne thermal-infrared was used to highlight the relationship between spatial distribution of thermal anomalies, morphodynamic characteristics and inherited geomorphological features. Interdisciplinary approach leaded in this study was able to guide decision-makers choices in order to optimise the monitoring and assess future functional restorations.

Le but de ce doctorat est de déterminer dans quelle mesure les algorithmes issus de l’intelligence artificielle, principalement les Algorithmes Evolutionnaires et la Programmation Génétique, pourraient aider les algorithmes de l’automatique classique afin de permettre aux engins autonomes de disposer de capacités bien supérieures, et ce dans les domaines de l’identification, de la planification de trajectoire, du pilotage et de la navigation.De nouveaux algorithmes ont été développés, dans les domaines de l’identification, de la planification de trajectoire, de la navigation et du contrôle, et ont été testés sur des systèmes de simulation et des aéronefs du monde réel (Oktokopter du ST2I, Bebop.Drone de la société Parrot, Twin Otter et F-16 de la NASA) de manière à évaluer les apports de ces nouvelles approches par rapport à l’état de l’art.La plupart de ces nouvelles approches ont permis d’obtenir de très bons résultats comparés à l’état de l’art, notamment dans le domaine de l’identification et de la commande, et un approfondissement des travaux devraient être engagé afin de développer le potentiel applicatifs de certains algorithmes. / The object of this PhD has consisted in elaborating evolutionary computing algorithms to find interesting solutions to important problems in several domains of automation science, applied to aircrafts mission conduction and to understand what could be the advantages of using such approaches, compared to the state-of-the-art, in terms of efficiency, robustness, and effort of implementation.New algorithms have been developed, in Identification, Path planning, Navigation and Control and have been tested on simulation and on real world platforms (AR.Drone 3.0 UAV (Parrot), Oktokopter UAV, Twin Otter and military fighter F-16 (NASA LaRC)), to assess the performances improvements, given by the new proposed approaches.Most of these new approaches provide very interesting results; and research work (on control by evolutionary algorithms, identification by genetic programming and relative navigation) should be engaged to plan potential applications in different real world technologies.

Cette recherche vise à mettre en évidence les transformations des processus identitaires intervenant chez des médecins diplômés à l’étranger et exerçant en France et au Brésil. Nous avons appuyé notre travail sur une approche dynamique et adaptative de l’identité personnelle, en particulier à travers l’identité dialogique et l’identité narrative. De plus, dans la mesure où ce travail fait intervenir de manière importante le contexte professionnel, il nous semblait pertinent de faire intervenir aussi la question de l’identité professionnelle et de ses liens avec la reconnaissance. Enfin, l’interculturalité étant centrale dans cette problématique, nous avons choisi de l’aborder sous l’angle de l’identité interculturelle et de l’interculturation. L’objectif de cette recherche est de caractériser les processus identitaires présents chez médecins diplômés à l’étranger, confrontés à une situation de diversité culturelle dont la gestion a des rapports importants avec leurs processus identitaires personnels et professionnels. En particulier, nous cherchons à comprendre les processus psychiques permettant au sujet de donner sens à son expérience migratoire afin de se l’approprier et d’engager une transformation de son identité. Nous travaillerons également sur les obstacles rencontrés par les sujets et à établir la place de la reconnaissance au sein de ces différents processus. Enfin, l’analyse des données contribue à démontrer les processus d’influence mutuelle intervenant entre l’appartenance culturelle et le contexte d’activité professionnelle. Quatre méthodes de construction et d’analyse des données ont été combinées afin de répondre à ce questionnement. Dans un premier temps, nous avons réalisé un questionnaire visant à caractériser notre population et à recenser les facteurs déclencheurs d’une migration. Ensuite, nous avons conduit des entretiens de type biographique afin d’amener le sujet à « se raconter », à mettre en récit sa trajectoire personnelle, en rapport avec des aspects identitaires. Puis, en fin d’entretien, nous avons proposé aux sujets de visionner un ensemble d’extraits vidéo issus d’un documentaire et de deux reportages afin de les confronter à plusieurs points de vue et situations en vue de faire émerger une réflexion sur leur vécu. Enfin, nous avons effectué une analyse documentaire d’un ensemble d’articles de presse. 89 médecins ont répondu au questionnaire, 43 en France et 46 au Brésil. Huit récits de vie ont été menés en France avec des sujets âgés de 36 à 71 ans, trois femmes et cinq hommes parmi lesquels deux avaient obtenu leur diplôme dans un pays de l’UE et six hors de l’UE. Nous avons également analysé un corpus de 25 articles de presse et trois reportages télévisés. L’influence de la reconnaissance du diplôme sur la trajectoire et les processus identitaires de ces sujets ainsi que l’importance de la langue, du genre et du projet migratoire sur ces processus ont été clarifiés par l’analyse de l’ensemble des données. L’analyse des trajectoires personnelles, professionnelles et migratoires des sujets qui ont participé à cette recherche présente l’impact d’un ensemble de facteurs culturels, sociaux et institutionnels sur des événements biographiques — individuels. Ces deux dimensions — l’individuel et le culturel - se trouvent en constant dialogue et en constante co-évolution pour rendre chaque trajectoire unique et semblable, processus centrale à la formation de l’identité de chaque individu. / This research aims at investigating the changes that occur within the identity processes of physicians with a foreign diploma working in France and Brazil. Our work is based on a dynamic and adaptive approach of personal identity, specifically through the concept of dialogical self but also through the narrative identity approach. Since we also focus importantly on what happens in the professional environment, we also used theories related to professional identity and its relations with recognition. Finally, since the intercultural question is central in this research, we have chosen to include the intercultural identity theory and the concept of interculturation. This research aims at identifying and understanding the identity processes presented by medical doctors confronted to a changing cultural and professional context. We specifically intend to understand the psychological processes which allow the subject to give a meaning to his experience and make it his to start a transformation of his identity. We also focus on the obstacles the subject has to deal with, in particular regarding recognition. Finally, we intend to show the processes of mutual influence occurring between cultural belonging and professional context. We have crossed four methods to build and analyze our data. At first, we have used a questionnaire to characterized our population from a socio-demographic point of view and reunite all the factors which explain their migration. Then, we have conducted eight biographical interviews to encourage the subject to build a self-narrative. In the last phase of the interview, the have subjects have been shown four short videos from three documentaries to confront them to different points of view and situations and have them reflect on their own experience. We also included a documentary analysis using press articles regarding the Brazilian context. We obtained 89 answers to the questionnaire, 43 in France and 46 in Brazil. We conducted 8 narrative interviews, with physicians aged between 36 and 71, 3 women and 5 men, among which 2 had a European Union diploma and 6 had a diploma from outside the UE. Our analysis has shown that the validation of the diploma has a great impact on each individual’s recognition and identity related processes. This recognition aspects are also mediated by factors such as gender, language and cultural through dialogical relationships involving the subject.

La capacité d’une plante à réguler sa croissance racinaire est une composante importante de l’acclimatation aux stress environnementaux. A l’échelle cellulaire, cette régulation est effectuée via le contrôle de la division et de l’élongation des cellules mais les rôles respectifs de chaque processus et leurs interactions sont peu connus. Notamment, l’activité de production de cellules du méristème apical racinaire (RAM) est trop souvent négligée. Dans cette thèse, l’analyse spatiale de la croissance le long de l’apex racinaire et l’analyse temporelle des trajectoires de croissance des cellules ont été couplées pour comprendre les liens existants entre division et élongation cellulaire. Pour cela, j’ai développé un système de phénotypage de la croissance à haute résolution spatio-temporelle qui a été appliqué à l’étude de racines d’un peuplier euraméricain (Populus deltoides × Populus nigra) en réponse à différents stress (stress osmotique, impédance mécanique). Une forte variabilité du taux de croissance racinaire entre individus ainsi que des variations individuelles cycliques de la croissance ont été observées malgré des conditions environnementales contrôlées. L’utilisation de cette variabilité couplée à la quantification de l’activité du RAM a mis en évidence l’importance du taux de production de cellules pour soutenir la croissance racinaire. Ces travaux analysent une nouvelle échelle de variations spatiales et temporelles de la croissance peu prise en compte jusqu’à présent. Hautement applicable à d’autres questions scientifiques, l’analyse du devenir des cellules une fois sortie du RAM est également discutée pour des conditions de croissance non stables / Regulation of root growth is a crucial capacity of plants for acclimatization to environmental stresses. At cell scale, this regulation is controlled through cell division and cell elongation but respective importance of these processes and interactions between them are still poorly known. Notably, the cell production activity of the root apical meristem (RAM) is often excluded. During this thesis, spatial analyses of growth along the root apex were coupled with temporal analyses of cell trajectories in order to decipher the links between cell division and cell elongation. This required the setup of a system for phenotyping root growth at a high spatiotemporal resolution which was applied to study the growth of roots from an euramerican poplar (Populus deltoides × Populus nigra) in response to different environmental stresses (osmotic stress or mechanical impedance). An important variability of root growth rate between individuals as well as individual cyclic variations of growth along time were observed despite tightly controlled environmental conditions. Use of this variability coupled with quantification of the RAM activity led us to a better understanding of the importance of the cell production rate for sustaining root growth. This work analyses a new spatiotemporal scale of growth variability poorly considered. Widely applicable to others scientific questioning, temporal analyses of cell fate once produced in the RAM is also discussed for non-steady growth conditions

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Au cours du procédé de fusion laser sur lit de poudre, la température atteinte dans une zone locale est susceptible de générer des gradients thermiques importants. Ces gradients conduisent à leur tour à l'apparition de contraintes résiduelles qui ont un effet sur les caractéristiques mécaniques de la pièce, provoquent des déformations, ainsi que des micro et macro fissures. Dans ce contexte, les trajectoires de lasage jouent un rôle fondamental sur le niveau et la distribution de la température au cours de la fabrication. Il est ainsi nécessaire de valider la génération des trajectoires au regard du comportement thermique induit par ce procédé.Cette thèse propose d'exploiter une méthode analytique pour développer un modèle qui permette d'analyser d'une manière rapide et efficace le comportement thermique dans la pièce lors de la fabrication. En effet, à partir d'une trajectoire de lasage donnée, d'un ensemble de paramètres liés au matériau de la pièce à fabriquer et de paramètres liés au procédé, l'outil développé effectue une simulation de la température en chaque point de la pièce, au cours de temps et de manière rapide, comparée aux autres logiciels de simulation thermique. En effet, afin de réduire le temps de calcul et l'espace mémoire utilisé pour une telle simulation, un ensemble de techniques d'optimisation a été mis en place.Le modèle proposé a été validé dans le cas de l'alliage Ti6Al4V par comparaison avec une simulation thermique par éléments finis obtenue par un logiciel industriel. Ensuite, les résultats de ce modèle sont confrontés aux résultats expérimentaux. Une fois le modèle validé, il a été mis en œuvre pour analyser des trajectoires couramment utilisées dans la littérature et dans l'industrie.Afin de réduire les gradients thermiques et améliorer la qualité des pièces, la solution proposée consiste à contrôler la température et la taille du bain de fusion. Pour se faire, le modèle thermique développé a été exploité pour moduler les paramètres du procédé au cours de la fabrication d'une part et pour développer une stratégie de lasage à pas adaptatif d'autre part. / During manufacturing by Laser Powder Bed Fusion (LPBF), the achieved temperatures in local areas could generate significant thermal gradients. These gradients lead to the apparition of residual stresses which affect the mechanical characteristics of the part and may cause deformation, as well as micro and macro cracks. In this context, scanning paths play a fundamental role on temperature level and distribution during manufacturing. For that reason, it is necessary to validate the generation of trajectories considering the thermal behaviour induced by this process.The purpose of this PhD thesis is to use an analytical method in order to develop a model that allows a fast and efficient analysis of thermal behaviour, during part manufacturing. Indeed, with a given scanning path, material properties and process parameters, the developed tool performs a temperature simulation at each point of the part, over time and in a fast way, compared to other thermal simulation software. In order to reduce computation time and memory storage used for such a simulation, a set of optimization techniques has been proposed.The developed model has been validated in the case of the Ti6Al4V alloy through a comparison with a finite element thermal simulation obtained by industrial software. Then, the results of this model were compared to experimental results. Once validated, it has been implemented to analyze trajectories commonly used in the literature and industry.In order to reduce thermal gradients and improve part quality, the proposed solution consists in controlling the temperature and size of melt pool. For this purpose, the developed thermal model has been used to modulate the process parameters during manufacturing on the one hand and to develop an adaptive scanning strategy on the other hand.

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Cette thèse défend un modèle de l’entrepreneuriat en équipe en tant que processus dynamique, en évolution au niveau global et systémique, médiatisé par les TIC. Nous présentons l’entrepreneuriat en équipe comme une activité en contexte, qui s’incarne dans une culture, une histoire, un environnement, et qui se développe au travers même des moments d’interaction qu’elle génère. Ces moments de coopération et de coordination en équipes localisées, ou multi-localisées (Vacherand-Revel, 2017) constituent des espaces d’intersubjectivité (Zarifian 1996) dans lesquels différents artefacts entrent en jeu. Nous émettons l’hypothèse que ces artefacts dans l’activité vont participer activement au développement de l’activité entrepreneuriale innovante en servant de support à la formation des équipes, à l’élaboration des idées, et à la conception. Basées sur un protocole méthodologique qualitatif et développemental, nos analyses mettent en évidence plusieurs facteurs et ressources de l’activité, notamment le dispositif de formation entrepreneuriale, et les artefacts mobilisés par les acteurs. Ces artefacts dans l’activité (Adé, 2000), sont transformés en artefacts de l’activité au cours de processus de genèse instrumentale (Rabardel, 1995). Ils peuvent alors prendre un statut d’objets intermédiaires (Vinck, 1999, 2009) ou d’objets-frontières (Star, 2010, Vinck, 2009) au sein de l’activité. Les analyses montrent le rôle prépondérant de l’objet d’innovation, qui est l’œuvre commune de l’équipe. Il est à la fois un aboutissement et un point de départ permettant le développement des intentions de l’équipe et de la trajectoire du projet. L’objet d’innovation nait d’un processus de conception et de création (Almudever, 2012). Ces analyses montrent l’interdépendance des situations de coopération et de conception collective dans la formalisation de l’objet d’innovation. La nature du projet entrepreneurial, objet construit et en construction, souligne l’intérêt d’un dialogue entre théories de l’activité et théories de l’action. / This thesis defends a model of entrepreneurship as a dynamic, global and systemic process, mediated by technologies. We present entrepreneurship as an activity in context, embodied in a culture, a story, an environment, and which develops itself through interactions. The moments of cooperation and coordination in localized teams, or multi-localized teams (Vacherand-Revel, 2017) constitute spaces of intersubjectivity (Zarifian 1996) in which different artefacts are used. We hypothesize that these artifacts in the activity will actively participate in the development of innovative entrepreneurial activity by providing support for team training, idea development, and design. Based on a qualitative and developmental methodological protocol, the analysis highlights several factors and resources of the activity, in particular the entrepreneurial training device, and the artefacts mobilized by the actors. These artifacts in the activity (Adé, 2000) are transformed into artifacts of the activity during instrumental genesis processes (Rabardel, 1995). They can then take a status of intermediate objects (Vinck, 1999, 2009) or boundary objects (Star, 2010, Vinck, 2009) within the activity. The analysis shows the predominant role of the innovation object, which is a common production of the team. It is both an outcome and a starting point for the development of intentions and the trajectory of the project. The innovation object arises from a process of design and creation (Almudever, 2012). This research shows the interdependence of the situations of cooperation and collective design in the formalization of the innovation object. The nature of the entrepreneurial project – an object built and under construction - highlights the interest of a dialogue between Activity theory and Action theories.