Dans cette thèse nous nous intéressons à l'analyse d'erreur a priori et a posteriori de méthodes d'éléments finis mixtes et non-conformes. Nous considérons en particulier les équations de Darcy à perméabilité fortement variable et les équations de convection-diffusion-réaction en régime de convection dominante. Nous discrétisons les équations de Darcy par une méthode d'éléments finis mixtes non-conformes de type Petrov-Galerkin appelée schéma boîte. Les techniques d'estimations d'erreur a posteriori par résidu et hiérarchique conduisent à des estimateurs d'erreur a posteriori fiables et optimaux indépendamment des fluctuations de la perméabilité. Les résultats théoriques sont validés numériquement sur différents cas tests présentant de forts contrastes de perméabilité. Enfin, nous montrons comment les indicateurs d'erreur obtenus permettent de générer des maillages adaptatifs. Nous discrétisons les équations de convection-diffusion-réaction par des éléments finis nonconformes. Deux méthodes de stabilisation sont étudiées: la stabilisation par viscosité de sous-maille, conduisant à un schéma boîte et la méthode de pénalisation sur les faces. Nous montrons que les deux schémas ainsi obtenus ont les mêmes propriétés de convergence que les approximations par éléments finis conformes. Grâce aux techniques d'estimations d'erreur par résidu nous obtenons des estimateurs d'erreur a posteriori fiables et optimaux. Certains des indicateurs d'erreur sont robustes au sens de Verfürth, c'est à dire que le rapport des constantes intervenant dans les inégalités de fiabilité et d'optimalité explose en au plus l'inverse du nombre de Péclet. Les résultats théoriques sont validés numériquement et les indicateurs d'erreur a posteriori obtenus permettent de générer des maillages adaptatifs sur des problèmes présentant des couches intérieures.

Lorsque nous pensons à nous-mêmes, à toutes les caractéristiques physiques ou psychologiques qui nous définissent, à tous les objets que nous possédons, nous avons limpression quils ont un statut bien particulier dans notre esprit, quils sont spéciaux pour nous. Notre propre visage est certainement parmi lune des plus uniques et distinctives de toutes ces informations autoréférentielles. Dans ce travail, nous nous sommes penchés sur les spécificités du traitement visuel du propre visage. Dans un premier chapitre théorique, nous avons questionné la possibilité dutiliser le traitement du propre visage comme un indice de conscience de soi (voir Chapitre 1). Ensuite, nous avons passé en revue les différentes études existantes qui concernaient la spécificité du propre visage ou dautres informations autoréférentielles (voir Chapitre 2). Suite à cette revue de la littérature, il est apparu que lintuition selon laquelle notre propre visage est un stimulus spécial navait pas pu être confirmée unanimement par les études qui nous précédaient. Ce travail ambitionnait donc dévaluer empiriquement dans quelle mesure notre propre visage est traité par le système cognitif de façon différente des autres visages que nous rencontrons. Nous avons tenté de répondre à cette question selon trois angles différents. Tout dabord, nous nous sommes intéressés à la précision de la représentation de notre propre visage en mémoire. Pour cela, nous avons utilisé dans notre première étude une méthode psychophysique permettant de déterminer dans quelle mesure nous sommes capables de détecter des modifications fines apportées à des photographies de notre propre visage (voir Chapitre 4). Ensuite, nous avons examiné si la reconnaissance de notre propre visage, mais aussi celle de notre propre corps, sont sous-tendues par des zones cérébrales spécifiques. A cette fin, au cours dune seconde étude, nous avons utilisé limagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf, voir Chapitre 5). Enfin, nous avons testé si le propre visage est particulièrement apte à capturer ou à retenir notre attention lorsquil est présenté de façon inopportune alors que nous sommes occupés à réaliser une tâche sans rapport (voir Chapitres 6, 7 et 8). Pour ce faire, nous avons eu recours, dans une série de trois études, à différents paradigmes attentionnels : un paradigme de jugement de parité, un paradigme de cécité attentionnelle, et un paradigme de recherche visuel lors duquel nous avons procédé à lenregistrement des mouvements oculaires des participants. Tout au long de ce travail, nous avons adopté une approche visant à différencier les effets dautoréférence de simples effets de familiarité. Pour ce faire, dans toutes nos études, nous avons comparé les réponses obtenues lors de la présentation du propre visage du participant à celles obtenues lors de la présentation du visage dune personne hautement familière pour le participant (un ami ou un collègue du même groupe dâge et du même sexe). Par ailleurs, dans les études attentionnelles, les réponses subséquentes à la présentation de ces deux visages familiers étaient également comparées à celles obtenues suite à lapparition de visages de personnes inconnues. En somme, si les performances obtenues sur le propre visage et le visage très familier différaient, nous pourrions penser que ces différences sont dues à laspect autoréférentiel du propre visage. Par contre, si les performances ne différaient pas entre le propre visage et lautre visage très familier mais que ces deux visages se distinguaient des visages inconnus, nous pourrions supposer que nous sommes face à de simples effets de familiarité. La première étude psychophysique a montré que la représentation que nous avons en mémoire de notre propre visage est très précise. Cette précision est seulement limitée par les capacités de discrimination perceptive de notre système visuel. Cependant, il en était de même pour le visage dune autre personne hautement familière. De ce point de vue, il ne semble donc pas que notre propre visage soit spécial. Néanmoins, il semblerait que cette représentation soit sous-tendue par des substrats cérébraux spécifiques, comme indiqué par notre seconde étude en IRMf. Cette étude a aussi montré que notre propre corps serait également traité par des régions cérébrales spécifiques. De plus, certaines régions seraient dédiées au traitement abstrait de notre propre apparence physique puisquelles étaient impliquées indépendamment du type de matériel présenté (visage ou corps). Enfin, nous avons montré, grâce aux trois études attentionnelles, que le propre visage nest pas un distracteur exceptionnel par rapport à dautres visages familiers. En effet, le propre visage ne semble pas capturer lattention de façon automatique. Il semblerait que le propre visage bénéficie simplement dune allocation de lattention préférentielle par rapport à des visages inconnus. En dautres termes, lallocation de lattention au propre visage est sujette à diverses contraintes (par exemple sa localisation spatiale) et il semblerait que lattention soit nécessaire pour identifier le propre visage en tant que tel. Cet ensemble de résultats est discuté dans un dernier chapitre (voir Chapitre 9) où nous tentons de mettre les données provenant des trois perspectives différentes (représentation en mémoire, substrats cérébraux et propriétés attentionnelles relatifs au propre visage) en rapport. De plus, la possibilité dutiliser le propre visage comme outil détude de la conscience de soi ou de différents processus cognitifs (reconnaissance ou attention visuelle) est brièvement passée en revue.<br> <br> When we think about ourselves, about the traits that define us, about the physical characteristics or the objects that we own, we have the intuition that they have a special status in our mind. We deeply feel that they are different from everything else in the world. This thesis concerned the specificity of a highly distinctive self-referential stimulus: the self-face. In the present thesis, we have conducted five studies examining whether the self-face is processed in a special way by comparison with other faces. We have put three main questions: (1) how accurate is the representation of the self-face in memory?; (2) is this representation subtended by specific neural correlates?; and (3) does the self-face have special abilities to attract and/or to hold attention? First, we showed that the perceptual representation in memory of the self-face is similar to that of other familiar faces as regard with its precision. Second, we demonstrated that although ones own face perceptual representation is not really special, the visual processing of the self-face is subtended by specific neural correlates. Apparently, the self-body is also processed via specialised pathways in the brain. In addition, some regions seem devoted to the abstract processing of ones own physical appearance independently of the material presented. Third, we showed that ones own face is not a particularly potent distractor by comparison with other familiar faces. It does not seem able to capture attention but rather benefits from a preferential allocation of attention by comparison with unfamiliar faces. In other words, its attentional processing is subject to various constraints (e.g. spatial localisation, available attentional resources) and attention seems necessary to process self-referential parts of a face. We discussed the idea that the presentation of the self-face can constitute a way to enhance chances of eliciting responses in non-communicative patients but that it is not the best way to study self-consciousness in normal adults when using only behavioural methods. In addition, because of its unique characteristics, the self-face can represent a useful tool of investigation of visual recognition and visual attention.

To analyse the influence of fractures on hydraulic andmechanical behaviour of fractured rock masses, it is essentialto characterise fracture geometry at exposed rock faces. Thisthesis describes three semi-automatic methods for measuring andquantifying geometrical parameters of fractures, and aims tooffer a novel approach to the traditional mapping methods. Three techniques, i.e. geodetic total station, close-rangephotogrammetry and 3-D laser scanner, are used in this studyfor measurement of fracture geometry. The advantages of thesetechniques compared with the traditional method are: i)fracture geometry is quantified semi-automatically in threedimensions; ii) fracture measurements are obtained withoutphysically touching the rock face; iii) the accuracy offracture measurements is improved comparing with thetraditional method; iv) both quantitative and spatial analysisof fracture geometry is possible; v) it offers a way todigitally record the rock surface in three dimensions and invisual format as a database for other applications. The common approach for fracture mapping by using the noveltechniques comprises three main steps: i) capturing 3-Dco-ordinates of target points; ii) quantifying geometricalparameters of fractures from the recorded co-ordinates; iii)documenting the results of fracture mapping. The details ofcapturing 3-D co-ordinates of target points are introduced. Anew algorithm is developed for computing orientation offracture planes. A multiple approach for documenting thefracture mapping results is presented. Application of thesetechniques for measuring and quantifying the geometricalparameters of fractures, such as orientation, trace length andsurface roughness, are demonstrated. The presented methods can greatly improve the quality offracture measurements and avoid the drawbacks inherent intraditional methods. However, it can not replace the humancapacity to filter out and interpret the large amount ofgeometrical information displayed on the rock faces. Themethods may offer an assistance to engineers or geologists inobtaining as much information as possible about the geometryand orientation of rock fractures for rock engineeringapplications. <b>Keywords:</b>3-D laser scanner, close-range photogrammetry,engineering geology, fracture geometry, fracture mapping, rockengineering, rock faces, rock mechanics, three-dimension, totalstation.

<p>To analyse the influence of fractures on hydraulic andmechanical behaviour of fractured rock masses, it is essentialto characterise fracture geometry at exposed rock faces. Thisthesis describes three semi-automatic methods for measuring andquantifying geometrical parameters of fractures, and aims tooffer a novel approach to the traditional mapping methods.</p><p>Three techniques, i.e. geodetic total station, close-rangephotogrammetry and 3-D laser scanner, are used in this studyfor measurement of fracture geometry. The advantages of thesetechniques compared with the traditional method are: i)fracture geometry is quantified semi-automatically in threedimensions; ii) fracture measurements are obtained withoutphysically touching the rock face; iii) the accuracy offracture measurements is improved comparing with thetraditional method; iv) both quantitative and spatial analysisof fracture geometry is possible; v) it offers a way todigitally record the rock surface in three dimensions and invisual format as a database for other applications.</p><p>The common approach for fracture mapping by using the noveltechniques comprises three main steps: i) capturing 3-Dco-ordinates of target points; ii) quantifying geometricalparameters of fractures from the recorded co-ordinates; iii)documenting the results of fracture mapping. The details ofcapturing 3-D co-ordinates of target points are introduced. Anew algorithm is developed for computing orientation offracture planes. A multiple approach for documenting thefracture mapping results is presented. Application of thesetechniques for measuring and quantifying the geometricalparameters of fractures, such as orientation, trace length andsurface roughness, are demonstrated.</p><p>The presented methods can greatly improve the quality offracture measurements and avoid the drawbacks inherent intraditional methods. However, it can not replace the humancapacity to filter out and interpret the large amount ofgeometrical information displayed on the rock faces. Themethods may offer an assistance to engineers or geologists inobtaining as much information as possible about the geometryand orientation of rock fractures for rock engineeringapplications.</p><p><b>Keywords:</b>3-D laser scanner, close-range photogrammetry,engineering geology, fracture geometry, fracture mapping, rockengineering, rock faces, rock mechanics, three-dimension, totalstation.</p>

Le but de ce travail est l'obtention d'une loi de comportement plastique à grands taux de déformationdes monocristaux métalliques à structures cubiques en accord avec les résultats expérimentaux sélectionnés dans la littératures et suffisamment maniable pour être utilisable dans un code de simulation des monocristaux et/ou dans des modèles de passage micro-macro.<br />Le comportement est décrit par des relations simples mais dans lesquelles les principaux mécanismes physiques sont inclus : interactions entre les dislocations de différents systèmes, génération-annihilation des dislocations, seuil d'écoulement des dislocations et viscosité du matériau.<br />Une identification de ce modèle est faite pour le cuivre en utilisant des résultats caractéristiques extraits de la littérature.<br />Pour intégrer ces relations, un programme informatique utilisant la méthode des éléments finis en trois dimensions a été spécialement conçu pour la simulation des agrégats de monocristaux. Les résultats de simulations d'essais de traction dans différentes conditions (géométrie de l'éprouvette, orientation cristalline...) sont en bon accord qualitatif avc les résultats expérimentaux (rotation du réseau, nombre et qualité des systèmes actifs, glissements accumulés) prouvant que le modèle proposé est adapté à la description du comportement plastique des monocristaux.<br />A l'aide du programme, l'influence des paramètres physiques du modèle sur le comportement du monocristal est également analysée.

For humans and non-human primates (NHPs) the face represents a particularly important source of social information providing a means of conspecific recognition and cues to personal details including sex, age, and emotional state. The human face may also be fundamental in the transmission to conspecifics of other forms of socially relevant information including the display of facial traits associated with sexual attraction and mate choice. A wealth of experimental literature indicates that humans display robust preferences for certain facial traits associated with facial attractiveness including preferences for bilateral facial symmetry, facial averageness and sexually dimorphic faces and facial features. It is thought that these preferences have evolved via sexual selection, and may be adaptive, due to the role that these specific facial features play in reliably signalling to others the possession of heritable genetic quality or ‘good genes’. Therefore, from an evolutionary perspective, it is possible that certain facial preferences may represent an evolutionary adaptation for the selection of potential mate quality. However, despite similarities between human and NHP face processing and recognition abilities, the shared evolutionary history and social importance of faces to primates in general, and the potential importance of these preferences in the mate choice decisions of NHPs, very little research has investigated the extent to which NHPs display comparable preferences to humans for these specific facial traits. Consequently, the aim of the following thesis was to comparatively assess the general and more specific preferences that humans and NHPs display for faces and for traits associated with facial attractiveness. Data was compiled from preference studies examining the visual preferences displayed by two species of NHP (brown capuchins (Cebus apella) and chimpanzees (Pan troglodytes)) for conspecific faces manipulated for those facial traits associated with attractiveness, and from a single study of brown capuchins examining their general visual preferences for various types of facial information. Comparative preference studies were also conducted upon human adults and infants examining the visual and declared preferences that they display for manipulations of facial attractiveness. Data showed that despite possessing general preferences for certain faces and facial information, generally NHPs displayed no significant preferences for those facial traits thought to influences judgements of attractiveness in humans. Possible reasons for this absence of preference for these particular facial traits and the evolutionary implications of these findings are discussed.

The advent of digital typography has seen the printed letter permeate many aspects of our world, due to its function as the visual manifestation of verbal language. However, few scientific researchers have paid attention to these innocuous and ubiquitous characters. Furthermore, existing typeface research has generally been divided into two strands: For nearly ninety years, communicators (writing, marketing, business, and design professionals) have made attempts to investigate how typefaces of different classes and styles might indicate different personalities to the viewer, and explored the notion of typeface appropriateness. More recently, psychologists have taken advantage of word processing software to manipulate perceptual fluency by changing the fonts of different documents, finding several interesting effects. In this study, two experiments were conducted, with the aim of acknowledging and synthesizing both lines of inquiry. In Experiment 1, a restaurant menu was printed with either an easy-to-read, fluent font or a difficult-to-read, disfluent font. It was expected that reading the disfluent font would influence participants’ (n = 110) choices from the menu as well as certain judgments about the dishes. However, there was only one significant effect, whereby participants who read the disfluent font expected to enjoy their chosen dessert less than those who read the fluent font. In Experiment 2, participants (n = 94) judged a person of the opposite sex using the Big Five Inventory, a measure of human personality. The target photograph was paired with a name set in one of two fonts (familiar and unfamiliar). Female participants rated the target higher on the factor of Openness when the name was printed in the novel font. The results of the current study indicate that to some extent, document designers may safely continue selecting typefaces through intuition, and do not necessarily need the supplementation of additional empirical research.

Hybride Oberflächenaktivierungen von Glasfaserrovings mittels Polymer/Zement-Kompositen ermöglichen eine komplette Durchdringung des Rovings mit Beton von der Matrix bis zu den innenliegenden Einzelfilamenten. Dies erlaubt einen deutlich verbesserten Lasteintrag in den gesamten Rovingquerschnitt bei der Verwendung als Faserverstärkung in textilbewehrten Betonen. Auf Grund von ausgeprägten Domänen hydratisierter Zementsteinphasen innerhalb des Rovings ergibt sich eine komplexe, multiskalige Verbundstruktur, die sich in ihren Eigenschaften deutlich von klassischen polymerbeschichteten Rovings unterscheidet. Wir diskutieren diesen Ansatz in Bezug auf Herstellung, nano-/mikroskopische Charakterisierung, sowie der mechanischen Eigenschaften der Probenkörper unter beschleunigten Alterungsbedingungen. Die mikroskopischen Untersuchungen mittels höchstauflösender Elektronenmikroskopie und Nanoindentation zielen darauf ab, die Grenzflächenanbindung, die veränderte Struktur in Abhängigkeit des verwendeten Polymers und der Additive sowie die Korrosionsmechanismen aufzuklären. / Hybrid surface modifications of glass fiber rovings with polymer/cement-composites allow the generation of extended cement phases within the roving and an activation of the innermost filaments to the surrounding concrete matrix. This enables enhanced load transfer across the full roving cross section when used as fibrous reinforcement in textile-reinforced concrete. Due to the presence of extended concrete domains within the roving, a complex multiscale composite structure develops, displaying distinctly different properties as compared to standard polymer impregnation routes. We discuss this approach in terms of production, nano/microscopic characterization of the concrete composites and mechanical properties of the resulting specimens under accelerated aging conditions. The microscopy studies using highest resolution electron microscopy and nanoindentation aim to elucidate the interface connection, the changes in morphology of the concrete as a function of the polymer and additives used, as well as shedding light on the corrosion mechanisms.

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The increased interest for self-tracking through the use of technology has given birth to the Quantified Self movement. The movement empowers users to gain self-knowledge from their own data. The overall idea is fairly recent and as such it provides a vast space for exploration and research. This project contributes to the Quantified self movement by proposing a concept for visualization of personal data using an avatar. The overall work finds inspiration in Chernoff faces visualization and it uses parts of the presentation method within the project design.   This thesis presents a visualization approach for Quantified Self data using avatars. It tests the proposed concept through a user study with two iterations. The manuscript holds a detailed overview of the designing process, questionnaire for the data mapping, implementation of the avatars, two user studies and the analysis of the results. The avatars are evaluated using Spotify data. The implementation offers a visualization library that can be reused outside of the scope of this thesis. The project managed to deliver an avatar that presents personal data through the use of facial expressions. The results show that the users can understand the proposed mapping of data. Some of the users were not able to gain meaningful insights from the overall use of the avatar, but the study gives directions for further improvements of the concept. / Visualizing quantified self data using avatars