Les défauts de code et de conception sont des problèmes d'implémentation et de conception qui proviennent de "mauvais" choix conceptuels récurrents. Ces défauts ont pour conséquence de freiner le développement et la maintenance des systèmes en les rendant plus difficiles à maintenir et évoluer. Une détection et une correction semi-automatiques sont donc des facteurs clefs pour faciliter les phases de maintenance et d'évolution. Des techniques et outils ont été proposés dans la littérature à la fois pour la détection et la correction des défauts. Les techniques de détection proposées consistent principalement à définir des règles pour détecter les défauts et à les appliquer sur le code source d'un système. Quant aux techniques de correction, elles consistent à appliquer de façon automatique des refactorisations dans le code source du système analysé afin de le restructurer de manière à corriger les défauts. Cependant. la phase qui consiste à identifier les restructurations est réalisée manuellement par les ingénieurs logiciels. Ainsi, il n'est pas possible de corriger directement et automatiquement les défauts détectés. Ce problème est dû au fait que la détection et la correction des défauts sont traitées de façon isolée. Ainsi, nous proposons DECOR, une méthode qui englobe et définit toutes les étapes nécessaires pour la détection et la correction des défauts de code et de conception. Cette méthode permet de spécifier des règles de détection à un haut niveau d'abstraction et de suggérer des restructurations de code afin d'automatiser la correction des défauts. Nous appliquons et validons notre méthode sur des systèmes libres orientés objet afin de montrer que notre méthode permet une détection précise et une correction adaptée des défauts. / Code and design smells are implementation and design problems that come from "poor" recurring. design choices. They may hinder development and maintenance of systems by maklng them hard for software englneers to cha~ge and evolve. A semiautomatic detection and correction are thus key factors to ease the maintenance. and evolutlon stages. Techniques and tools have been proposed in the literature both for the detection and correctlon of defects. The detection techniques proposed consist mainly in defining rules for detectlng defects and applying them to the source code of a system. As for the correction techniques, they conslst ln applying automatlcally refactorings ln the source code of the system analysed to restructure it and correct the defects. However, software englneers. have to identify manually how the system must be restructured. Thus, it is not possible to correct directly and automatlcally the defects detected. This problem is due to the fact that the detectlon and the correction of defects are treated independently. Thus, we propose DECOR, amethod that encompasses and defines ail steps necessary for the detection and correction of code and design defects. This method allows software engineers to speclfy detect!on rules at a high level of abstraction and to obtain automatically suggestions for code restructuring. We app!y and valldate our method on open-source object-oriented systems to show that our method allows a precise detectlon and a suiltable correction of defects

Le Zirconium, sous forme d’alliage, est l’élément principal du gainage combustible des réacteurs nucléaires à eau pressurisée. Sous irradiation, les gaines s’allongent de manière significative, phénomène attribué à la croissance de boucles de dislocations lacunaires dans les plans de base de la structure hexagonale compacte. La compréhension des mécanismes à l’échelle atomique à l’origine de ce processus à motivé ce travail. Par le biais de la modélisation atomique ab initio nous avons étudié la structure et la mobilité des défauts ponctuels dans le Zirconium. Nous avons ainsi constaté que quatre défauts interstitiels possèdent des énergies de formation très proches, dans une fourchette de 0,11 eV. L’étude des chemins de migration nous a permis de dégager des énergies d’activation des sauts premiers voisins, utilisées comme paramètres d’entrée pour un code Monte Carlo cinétique. Ce code a été développé pour calculer le coefficient de diffusion du défaut interstitiel. Nos résultats conduisent à une migration deux fois plus rapide parallèlement aux plans de base que parallèlement à l’axe c, avec une énergie d’activation de 0,08 eV, indépendante de la direction. Le coefficient de diffusion de la lacune, estimé en utilisant un modèle à deux sauts, est également anisotrope, avec un processus plus rapide dans les plans de base que perpendiculairement à ceux-ci. L'influence de l'hydrogène sur la germination des boucles de dislocations lacunaires a été étudiée suite à l'observation expérimentale d'une accélération de la croissance des gaines en présence de cet élément. / Zirconium is the main element of the cladding found in pressurized water reactors, under an alloy form. Under irradiation, the cladding elongate significantly, phenomena attributed to the vacancy dislocation loops growth in the basal planes of the hexagonal compact structure. The understanding of the atomic scale mechanisms originating this process motivated this work. Using the ab initio atomic modeling technique we studied the structure and mobility of point defects in Zirconium. This led us to find four interstitial point defects with formation energies in an interval of 0.11 eV. The migration paths study allowed the discovery of activation energies, used as entry parameters for a kinetic Monte Carlo code. This code was developed for calculating the diffusion coefficient of the interstitial point defect. Our results suggest a migration parallel to the basal plane twice as fast as one parallel to the c direction, with an activation energy of 0.08 eV, independent of the direction. The vacancy diffusion coefficient, estimated with a two-jump model, is also anisotropic, with a faster process in the basal planes than perpendicular to them. Hydrogen influence on the vacancy dislocation loops nucleation was also studied, due to recent experimental observations of cladding growth acceleration in the presence of this element.

Dans les défauts osseux mandibulaires interrupteurs étendus, les transplants micro-anastomosés restent le gold standard mais au prix de procédés chirurgicaux lourds et d’une morbidité́ accrue au niveau du site de prélèvement. L’ingénierie tissulaire osseuse a pour objectif d’éviter le prélèvement autologue par l’utilisation de biomatériaux qui servent de support à la repousse osseuse. Les études précédentes ont montré́ la nécessité́ d’y associer des adjuvants cellulaires et moléculaires pour permettre une formation osseuse. Cependant l’efficacité́ reste limitée à des volumes osseux restreints. Cette problématique est principalement due à la difficulté́ de pouvoir contrôler les macro et microarchitectures du scaffold qui doivent favoriser sa colonisation par les cellules endothéliales et ostéogènes. L'autre défi est de pouvoir assurer un apport pérenne en dioxygène et nutriments. Ainsi, l'objectif de ce travail a été de concevoir une céramique phosphocalcique sur mesure pour une reconstruction segmentaire mandibulaire incluant des caractéristiques architecturales propices à la néoformation osseuse. Une étude préliminaire de faisabilité a été réalisée chez le rat (défauts calvariaux) en associant de la moelle osseuse totale (MOT) à l’implant. Une seconde étude préclinique chez le gros animal (brebis) a ensuite été réalisée en implantant une biocéramique phosphocalcique sur mesure incluant une boucle vasculaire et de la MOT afin de reconstruire un défaut mandibulaire interrupteur. / In the craniofacial area, the causes of segmental mandible loss can be from several origins such as oncological excision, trauma or congenital deformities. In this context, autologous free tissue transfer remains the gold standard allowing satisfying functional and aesthetical outcomes but involving heavy surgical procedure, prolonged operative-time and substantial morbidity of the donor site. The goal of bone tissue engineering is to avoid the autologous harvest by the use of biomaterials that serve as support for bone healing. Previous studies have shown the need to combine cellular and molecular adjuvants (e.g., bone marrow, growth factors, osteoprogenitor cells) to scaffolds to obtain de novo bone formation. However, the efficiency for mandible reconstruction remains limited. To contribute to solving this reconstructive roadblock, the control of the scaffold architecture is the cornerstone fostering the colonization by the endothelial and osteogenic cells. The challenge is also to ensure sufficient vascular supply to keep endogenous and exogenous cells alive and functional. Thus, the objective of this work was to design a custom-made macroporous bioceramic tailored to a segmental mandible defect with architectural features, adjuvants and intrinsic vascularization favoring the bone formation. a preliminary study was performed in the rat model to assess the ability of a tailored phosphate calcium bioceramic to promote the bone healing. Then, a preclinical study in larger animal model (sheep) was performed by implanting a biphasic calcium phosphate custom-made bioceramic including a vascular loop and total bone marrow in order to reconstruct a segmental mandibular defect.

L’objectif de ce travail a été d’étudier le risque d’apparition de défauts sensoriels (composés organiques volatils ou COV, odeurs) lors de la fabrication et l’utilisation d’un emballage alimentaire rigide thermoformé, à base de polylactide. Pour ce faire, le PLA a été d’abord mis en forme par extrusion cast avec trois profils de température, suivi d’un thermoformage. Les changements subis par le polymère entre son état de granulés, feuille extrudée et finalement de produit thermoformé, ont été suivis par une double série d’analyses : (i) évaluation de l’état de dégradation du PLA, par des méthodes physico-chimiques, thermiques et mécaniques, et (ii) analyse des composés volatils émis, à l’aide d’une méthodologie de suivi associant le piégeage de ces molécules par HS-SPME et leur identification en spectrométrie de masse. Cette étude physico-chimique a été également complétée par une étude sensorielle en olfactométrie, afin de montrer l’impact sensoriel des ces molécules sur l’odeur du PLA. Par ailleurs, l’aptitude du matériau au contact alimentaire a été déterminée, à l’aide de tests de la réglementation européenne. Il a été montré que même de très faibles niveaux de dégradation, quasi-indétectables par des méthodes physico-chimiques, entraînent des émissions de COV à potentiel odorant, principalement des lactides, acétaldéhyde et 2,3-pentanedione. La nature et la quantité de COV dépendent, pour un PLA donné, de son état de dégradation induit tout au long de son cycle de vie, mais aussi de son passé thermique et historique de mise en forme. / The work aimed at studying the formation risk of olfactive defects [Volatile Organic Compounds (VOC) or odour emission] along the process and use of PLA-based rigid thermoformed food packaging. Consequently, the polymer was first extruded into sheets, and then thermoformed. Modification of the polymer from pellets, extruded sheets, to thermoformed trays was assessed according to two complementary approaches: (i) evaluation of PLA degradation by different physico-chemical, thermal and mechanical analyses; (ii) analysis of the emitted VOC by HS-SPME trapping method and identification by gas chromatography-mass spectrometry. This approach was additionally completed by gas chromatography-olfactometry analysis, in order to confirm the sensorial effect of the volatile compounds on PLA odour. Moreover, PLA trays were tested according to EU normalized tests to prove that it can be used as a Food Contact Material This work showed that even a low level of degradation, which is almost undetectable by physico-chemical analyses, could lead to emission of potentially odorous VOCs, mainly lactides, acetaldehyde and 2,3-pentanedione. For a given PLA, the nature and the quantity of VOCs depend on the degradation level induced along the entire life-cycle of the polymer, but also on the thermal and processing history.

No description available.

Les travaux présentés dans ce mémoire concernent l'étude du diagnostic de défauts simples et multiples pour des systèmes dynamiques continus et consistent à développer une stratégie de diagnostic globale pour la gestion des modes de fonctionnement en situations normale et anormale. Nous avons d'abord développé un nouveau formalisme graphique de modélisation des systèmes dynamiques émanant des BG et que nous avons appelé le BGS. Ce formalisme est très aisément interprétable grâce à un certain nombre de propriétés et de définitions que nous avons établies. L'élaboration d'un tel formalisme permet de faire appel aux propriétés structurelles et causales du BG et d'élargir leur champ d'étude pour inclure le raisonnement qualitatif. Nous avons ensuite proposé un modèle générique permettant d'intégrer les modèles Génériques de Composants (MGC) fonctionnels et les modèles BGS pour la gestion, par un automate fini, des modes de fonctionnement et des conditions de reconfiguration d'un système autonome. Enfin, nous avons proposé une méthode de diagnostic des défauts simples et multiples en utilisant une approche par abduction basée sur l'étude de la propagation de défauts sur le BGS à partir des observations. La méthodologie proposée est validée par deux systèmes de complexité différente et en l'occurrence une pile à combustible à membrane échangeuse de protons et un système électromécanique d'un véhicule électrique. / The work presented in this paper deals with the diagnosis of single and multiple faults for continuous dynamic systems. It consists on developing a global diagnosis strategy for the operating modes management in both normal and abnormal situations. We first developed a new graphical formalism for dynamic system modelling. This formalism is emanating from the BG methodology and it is called Signed Bond Graph (SBG). This latter is easily understandable by a number of properties and definitions that we have established. The development of such formalism allows to use structural and causal properties of the BG and to expand its scope to include qualitative reasoning. Furthermore, we proposed a generic model for integrating functional Generic Component Models(GCM) and SBG models for the management of operating modes and reconfiguration conditions of an autonomous system using a finite automaton. Finally, we proposed a method for diagnosing both single and multiple faults using an abduction approach based on the faults propagation within the SBG by starting from a set of observations. The proposed methodology is validated by two different systems namely a proton exchange membrane fuel cell and an electromechanical system of an electric vehicle.

Ce travail de thèse propose une méthode générale de reconstruction de défauts. Cette méthode donne un aperçu sur le problème d’observabilité des entrées inconnues. Par la suite, une méthodologie de détection et d’isolation de défauts capteurs et actionneurs est proposée. Le schéma de FDI est basé sur une banque d’observateurs. L’implémentation de cette méthode pour un modèle ASM1 réduit conduit à une table de signature fortement localisante.La deuxième partie porte sur la problématique de « l’observation des systèmes non linéaires ». Le filtre de Kalman étendu (FKE) est l’un des observateurs les plus largement utilisé à cette fin. Cependant, la convergence de cet observateur n’est pas prouvée. Lorsque le FKE est appliqué à un système mis sous une forme canonique d’observabilité, il acquiert, des propriétés de convergence exponentielle globales. Cependant, ce dernier entraine une amplification de bruit. Afin de combiner l’efficacité d’un FKE en termes de lissage de bruit, et la réactivité d’un OKE grand gain face aux larges variations, [Boizot et al., 2010] ont proposé un observateur adaptatif. Ainsi, cet observateur est appliqué au système non-linéaire MIMO d’une station d’épuration biologique. Une étude comparative entre ces trois observateurs est menée afin de mettre en évidence la pertinence de l’observateur adaptatif. / This thesis proposes a general methodology for identifying and reconstructing sensor faults on dynamical processes. This identification theory provides a general framework for the problem of "observability with unknown inputs". Next, a framework for fault detection and isolation of sensors and actuators is proposed. The FDI sheme is based on bank of high-gain observers. A simulation study of a waste water treatment plant shows the effectiveness of the proposed approach.The second point evoked in the thesis is the observability of nonlinear dynamic systems and state estimation. The Extended Kalman Filter (EKF) is a widely used observer for such nonlinear systems. However, it suffers from the lack of theoretical justifications. The EKF, when applied to a system put in a normal form of observability, it acquires the property of global exponential convergence. Unfortunately, this latter observer (HG-EKF) is very sensitive to measurement noise. In order to combine the behaviors of the EKF (efficiency with respect to noise smoothing) and of the HG-EKF (reactivity to large estimation errors), (Boizot et al, 2010) proposed an adaptive high gain observer. This observer is applied to a MIMO nonlinear system of an Activated Sludge Process. A comparison study of the performances of the three observers under consideration is carried out. Results show a clearly better state estimation for the adaptive observer.

Dans ce mémoire de thèse, nous proposons une contribution à la modélisation des assemblages avec une prise en compte des défauts de forme. Ce travail par la proposition d'une modélisation et d'une expérimentation essayera de répondre aux deux questions suivantes : comment obtenir une modélisation réaliste de la pièce ou du produit? Comment valider un modèle dans le cadre de la prise en compte des états de surface dans un assemblage de plusieurs pièces ? / PhD in Mechanics of solids

Les applications mobiles deviennent des logiciels complexes qui doivent être développés rapidement tout en évoluant de manière continue afin de répondre aux nouveaux besoins des utilisateurs ainsi qu'à des mises à jour régulières. S'adapter à ces contraintes peut provoquer la présence de mauvais choix d'implémentation ou de conception que nous appelons défauts de code. La présence de défauts de code au sein d'une application peut dégrader la qualité et les performances d'une application. Il est alors important de connaître ces défauts mais aussi de pouvoir les détecter et les corriger. Les défauts de code sont bien connus pour les applications orientés objets et de nombreux outils permettent leurs détections, mais ce n'est pas le cas pour les applications mobiles. Les connaissances concernant les défauts de code dans les applications mobiles sont lacunaires, de plus les outils permettant la détection et la correction des défauts sont inexistants ou peu matures. Nous présentons donc ici une classification de 17 défauts de code pouvant apparaître dans les applications Android, ainsi qu'un outil permettant la détection et la correction des défauts de code sur Android. Nous appliquons et validons notre méthode sur de grandes quantités d'applications (plus de 3000) dans deux études qui évaluent la présence et l'évolution du nombre des défauts de code dans des applications populaires. De plus, nous présentons aussi deux approches destinées à évaluer l'impact de la correction des défauts de code sur les performances et la consommation d'énergie. Ces approches nous ont permis d'observer que la correction des défauts de code est bénéfique dans la plupart des cas. / Mobile applications are becoming complex software systems that must be developed quickly and evolve continuously to fit new user requirements and execution contexts. However, addressing these constraints may result in poor low-level design choices, known as code smells. The presence of code smells within software systems may incidentally degrade their quality and performance, and hinder their maintenance and evolution. Thus, it is important to know this smells but also to detect and correct them. While code smells are well-known in object-oriented applications, their study in mobile applications is still in their infancy. Moreover there is a lack of tools to detect and correct them. That is why we present a classification of 17 code smells that may appear in Android applications, as well as a tool to detect and correct code smells on Android. We apply and validate our approach on large amounts of applications (over 3000) in two studies evaluating the presence and evolution of the number of code smells in popular applications. In addition, we also present two approaches to assess the impact of the correction of code smells on performance and energy consumption. These approaches have allowed us to observe that the correction of code smells is beneficial in most cases.

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse concerne la synthèse de méthodes d'accommodation fondée sur l'information du second ordre (ISO) dans le contexte de la tolérance aux défauts présents au sein des systèmes linéaires. La contribution majeure de ces travaux de recherche concerne l'exploitation de cette information dans l'analyse de la reconfigurabilité (aptitude du système à s'affranchir des défauts) et dans le développement des stratégies d'accommodation de défauts permettant de retrouver les performances nominales en fonction du comportement dynamique et garantissant une information du second ordre %(coût énergétique) imposée. Dans un premier temps, on propose des approches pour mesurer l'information du second ordre à partir des grandeurs entrée/sortie des systèmes linéaires. Dans une première approche, la réponse (données de sortie) à la condition initiale est considérée. Une alternative intéressante à cette approche, en considérant le problème comme un d'identification et basée sur la réponse impulsionnelle (paramètres de Markov), est proposée afin d'évaluer l'information du second ordre indirectement mais en-ligne en utilisant des grandeurs entrée/sortie. Un indice résultant de cette évaluation est proposé afin de contribuer à l'étude de la reconfigurabilité en ligne d'un système défaillant. Cette estimation en temps réel de l'information du second ordre est étendue aux systèmes commandés en réseau afin d'évaluer l'impact de retards sur la reconfigurabilité du système. Dans un deuxième temps, des stratégies permettant l'accommodation de défauts du type perte d'efficacité des actionneurs sont proposées, approches considérées dans le contexte de la synthèse de l'information du second ordre par retour d'état. On aborde le cas des systèmes à une entrée, approche proposée et basée sur la méthode de la pseudo inverse modifiée. Ensuite on considère le cas multivariable, approche basée sur la méthode de la pseudo inverse. Des exemples se présentent pour illustrer l'application des approches proposées. Les éléments développés au cours du mémoire sont illustrés à travers une application couramment étudiée dans la commande de procédés : le système hydraulique des trois cuves. Les simulations effectuées mettent en relief les résultats obtenus et l'apport des méthodes développées. / This thesis is devoted to the synthesis of accommodation methods founded on the second order information (SOI) assignment in the context of fault tolerance for deterministic linear systems. The major contribution of this research concerns using this information in the reconfigurability analysis (capability of the system to respond to faults) and developing strategies for fault accommodation in order to recover nominal performances in terms of system dynamics and also to guarantee the assigned second order information. Firstly, approaches for measuring the SOI using the system's input/output data are proposed. A first approach based on the initial response is considered. An interesting alternative to this approach, in considering the problem as one of identification, is proposed as an indirect computation of the SOI but online and using input/output data. An index based on reconfigurability, which is directly related to the SOI, is also proposed. Based on this online SOI computation, the index is applied to networked control systems affected by network induced delays in order to calculate their impact over the system. Secondly, fault accommodation strategies for loss of effectiveness type faults are proposed under the feedback SOI synthesis. SISO systems are first considered, approach founded on the modified pseudo inverse method. On the other hand, a strategy for MIMO systems founded on the pseudo inverse method is taken into account. Examples illustrating the application of the approaches are also presented. All these developed approaches are applied and illustrated through the well known process benchmark: the three tank hydraulic system. The simulations show up and notice the results obtained, and bring out the contribution of the developed approaches.