Cette thèse présente l’apport d’une analyse fractale de la texture de l’os trabéculaire sur des clichés de radiographie du genou pour la caractérisation de la gonarthrose. Dans un premier temps cette analyse de texture a été confrontée aux méthodes actuelles de suivi de la pathologie afin de valider leur intérêt dans le suivi clinique des patients. Un second temps a été consacré à la prédiction de l’initiation de la pathologie où aucun marqueur ne fait référence. L’analyse de texture a été menée en utilisant des approches fractales permettant de s’affranchir des problèmes de variation d’acquisition entre différents centres cliniques tout en comparant différentes méthodes de calcul. La texture osseuse trabéculaire a été analysée à différentes plages d’échelle afin de caractériser les mécanismes sous-jacents de modification de la microarchitecture osseuse induits par la gonarthrose. Nous avons pu mettre en évidence l’intérêt prédictif de cette analyse peu coûteuse et largement accessible dans le cadre aussi bien de l’initiation que de la progression de l’arthrose du genou. / This thesis presents the contribution of the trabecluar bone texture fractal analysis on knee radiographs for the knee osteoarthritis characterization. Firstly, this texture analysis was confronted to the actual methods of the pathology clinical monitoring in order to validate their interest in the patients monitoring. Secondly, the prediction of the knee osteoarthritis initiation was investigated, domain in which there are still no markers defined. The texture analysis was performed using fractal approaches avoiding the problems of the variations in the acquisition among different clinical centers and comparing different computing methods. Trabecular bone texture was analyzed at different ranges of scale in order to characterize the underlying mechanisms of the microarchitecture modification induced by the knee osteoarthritis. Thus, we highligthed the predictive interest of this cheap and largely available analysis for both the initiation and the progression of the knee osteoarthritis.

Este trabalho analisou o desempenho obtido pelos arranjos físicos distribuídos levando em consideração a flexibilidade de seqüenciamento das operações das peças. Foram comparados os arranjos físicos funcional, parcialmente distribuído, aleatoriamente distribuído e maximamente distribuído em três tamanhos (20, 40 e 80 máquinas), em duas configurações (equilibrado e desequilibrado) e usando dois métodos de roteamento (rígido e flexível). Para obtenção do arranjo físico maximamente distribuído foi desenvolvido um algoritmo genético e uma metodologia heurística de baixo impacto computacional denominada ALVO. A flexibilidade de seqüenciamento das operações foi baseada em relações de precedência e um procedimento automático para criação de peças com essas características foi desenvolvido. Os métodos e procedimentos propostos foram computacionalmente implementados em Visual Basic 6. Foram elaborados 152 arranjos físicos para cada tamanho e configuração sendo 50 funcionais, 50 parcialmente distribuídos, 50 aleatoriamente distribuídos e 2 maximamente distribuídos (um pelo algoritmo ALVO e outro pelo algoritmo genético). As simulações rotearam, para cada tipo de arranjo físico, 30 conjuntos com 150 peças cada um para obter o tempo total de programação (makespan) e a distância total percorrida. Os resultados mostraram que o desempenho do arranjo físico maximamente distribuído é sensivelmente superior ao parcialmente distribuído, mostrando que a desagregação completa dos departamentos é altamente vantajosa. As análises também mostraram que os arranjos físicos equilibrados, quando maximamente distribuídos, formam células fractais. / This work analyzes the performance obtained for the distributed layouts when the task routing environment takes in consideration the operations sequence flexibility of the parts. The functional, partially distributed, random distributed and maximally distributed layouts were compared in three sizes (20, 40 and 80 machines), in two configurations (balanced and unbalanced) and using two routing methods (rigid and flexible). For obtainment of the maximally distributed layout a genetic algorithm and a heuristically methodology of low computational impact was developed (ALVO algorithm). The sequence flexibility of the operations is based on precedence diagram and an automatic procedure for creation of parts with these characteristics was developed. The proposed methods and procedures had been implemented in Visual Basic 6. Have been builds 152 layouts for each size and configuration being 50 functional, 50 partially distributed, 50 random distributed and 2 maximally distributed (one by ALVO algorithm and another by genetic algorithm). The simulations routing, for each layout type, 30 groups with 150 parts each to obtain the makespan and the traveled total distance. The results showed that performance of the maximally distributed layout has a performance slightly superior to the partially layout, showing that the complete disaggregation of the departments is highly advantageous. The analysis also showed that balanced layouts, when maximally distributed, forms fractal cells.

Este trabalho analisou o desempenho obtido pelos arranjos físicos distribuídos levando em consideração a flexibilidade de seqüenciamento das operações das peças. Foram comparados os arranjos físicos funcional, parcialmente distribuído, aleatoriamente distribuído e maximamente distribuído em três tamanhos (20, 40 e 80 máquinas), em duas configurações (equilibrado e desequilibrado) e usando dois métodos de roteamento (rígido e flexível). Para obtenção do arranjo físico maximamente distribuído foi desenvolvido um algoritmo genético e uma metodologia heurística de baixo impacto computacional denominada ALVO. A flexibilidade de seqüenciamento das operações foi baseada em relações de precedência e um procedimento automático para criação de peças com essas características foi desenvolvido. Os métodos e procedimentos propostos foram computacionalmente implementados em Visual Basic 6. Foram elaborados 152 arranjos físicos para cada tamanho e configuração sendo 50 funcionais, 50 parcialmente distribuídos, 50 aleatoriamente distribuídos e 2 maximamente distribuídos (um pelo algoritmo ALVO e outro pelo algoritmo genético). As simulações rotearam, para cada tipo de arranjo físico, 30 conjuntos com 150 peças cada um para obter o tempo total de programação (makespan) e a distância total percorrida. Os resultados mostraram que o desempenho do arranjo físico maximamente distribuído é sensivelmente superior ao parcialmente distribuído, mostrando que a desagregação completa dos departamentos é altamente vantajosa. As análises também mostraram que os arranjos físicos equilibrados, quando maximamente distribuídos, formam células fractais. / This work analyzes the performance obtained for the distributed layouts when the task routing environment takes in consideration the operations sequence flexibility of the parts. The functional, partially distributed, random distributed and maximally distributed layouts were compared in three sizes (20, 40 and 80 machines), in two configurations (balanced and unbalanced) and using two routing methods (rigid and flexible). For obtainment of the maximally distributed layout a genetic algorithm and a heuristically methodology of low computational impact was developed (ALVO algorithm). The sequence flexibility of the operations is based on precedence diagram and an automatic procedure for creation of parts with these characteristics was developed. The proposed methods and procedures had been implemented in Visual Basic 6. Have been builds 152 layouts for each size and configuration being 50 functional, 50 partially distributed, 50 random distributed and 2 maximally distributed (one by ALVO algorithm and another by genetic algorithm). The simulations routing, for each layout type, 30 groups with 150 parts each to obtain the makespan and the traveled total distance. The results showed that performance of the maximally distributed layout has a performance slightly superior to the partially layout, showing that the complete disaggregation of the departments is highly advantageous. The analysis also showed that balanced layouts, when maximally distributed, forms fractal cells.

Estudos mostraram que o tráfego nas redes de dados tanto locais quanto de grande área, possui propriedades fractais como dependência de longa duração - Long-Range Dependence (LRD) e auto-similaridade. Devido à heterogeneidade de aplicações nessas redes, os traces de tráfego podem apresentar dependência de longa duração - Long Range Dependence (LRD), dependência de curta duração - Short Range Dependence (SRD) ou uma mistura de LRD com SRD. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo sintetizar séries temporais gaussianas com flexibilidade de processamento no plano tempo-frequência a serem inseridas num gerador de tráfego com as características estatísticas específicas do tráfego encontrado em redes por comutação de pacotes reais, como autossimilaridade, LRD e SRD. Para isto foram desenvolvidos dois métodos para síntese de séries temporais gaussianas com LRD e simultânea introdução de SRD em diferentes faixas de frequência: Discrete Wavelet Tansform (DWT) com mapa de variâncias e Discrete Wavelet Packet Tansform (DWPT). Estes métodos utilizaram o mapa de variâncias cujo conceito foi desenvolvido neste trabalho. A validação dos métodos foi feita através de análise estatística e comparação com resultados de séries geradas pelo método Discrete Wavelet Transfom (DWT) de Backar utilizado em [1]. Além disso, também foi validada a ideia de que a DWPT é mais interessante que a DWT por ser mais flexível e prover uma maior flexibilidade de processamento no plano tempo-frequência. / Studies demonstrated that the data network traffic of Local Area Network (LAN) and Wide Area Network has fractal properties as long range dependence (LRD) and self-similarity. The traffic traces can show long range dependence, short range dependence or the both behaviors because of applications heterogeneity in these networks. This work objective is to synthetisize gaussian time series with processor flexibility in the time-frequency plan to be inserted in a traffic generator with the specific statistical traffic characteristics of real packet networks such as selfsimilarity, long range dependence (LRD) and short range dependence (SRD). Two methods were developed for the gaussian time series with LRD and SRD synthesis: Discrete Wavelet Tansform (DWT) with variance map and Discrete Wavelet Packet Tansform (DWPT). These methods used the variance map which concept was developed in this work. The methods validation was done by statistic analysis and comparison with the time series generated by the B¨ackar Discrete Wavelet Transfom (DWT) used by [1]. Besides of this, the idea that the DWPT is more because of its processing flexibility in the time-frequency plan was validated.

The Littoral Acoustic Demonstration Center has collected passive acoustic monitoring data in the northern Gulf of Mexico since 2001. Recordings were made in 2007 near the Deepwater Horizon oil spill that provide a baseline for an extensive study of regional marine mammal populations in response to the disaster. Animal density estimates can be derived from detections of echolocation signals in the acoustic data. Beaked whales are of particular interest as they remain one of the least understood groups of marine mammals, and relatively few abundance estimates exist. Efficient methods for classifying detected echolocation transients are essential for mining long-term passive acoustic data. In this study, three data clustering routines using k-means, self-organizing maps, and spectral clustering were tested with various features of detected echolocation transients. Several methods effectively isolated the echolocation signals of regional beaked whales at the species level. Feedforward neural network classifiers were also evaluated, and performed with high accuracy under various noise conditions. The waveform fractal dimension was tested as a feature for marine biosonar classification and improved the accuracy of the classifiers. [This research was made possible by a grant from The Gulf of Mexico Research Initiative. Data are publicly available through the Gulf of Mexico Research Initiative Information & Data Cooperative (GRIIDC) at https://data.gulfresearchinitiative.org.] [DOIs: 10.7266/N7W094CG, 10.7266/N7QF8R9K]

<div>Given a parametrized family of Iterated Function System (IFS) we give sufficient conditions for a parameter on the boundary of the connectedness locus, M, to be accessible from the complement of M.</div><div>Moreover, we provide a few examples of such parameters and describe how they are connected to Misiurewicz parameter in the Mandelbrot set, i.e. the connectedness locus of the quadratic family z^2+c.<br></div>

Nous avons étudié l'organisation structurale et microtexturale du carbone formé en phase gazuse (aérosol). Parmi différents produits, nous avons choisi les noirs conducteurs dont les noirs d'acétylène caractérisés par une très haute température de formation (~ 2500°C).<br /><br />1. Le résultat majeur de cette étude concerne la classification microtexturale statistique des noirs à laquelle nous sommes parvenus. Elle est basée sur l'étude de la couche aromatique, de son diamètre et de sa distribution spatiale. Elle repose sur la différenciation de 5 ordres d'empilement caractéristiques à l'échellemicrotexturale ou ordre à courte distance.<br />2. La mesure de la dimension fractale de masse, Dm, des agregats nous a permis de quantifier l'organisation à grande distance. Nous montrons que 2 processus de croissance apparaissent. Le premier est le processus classique d'agrégation de particules concentriques qui produit des fractals de dimensions élevées : Dm ~1,7 – 2. A l'opposé, nous mettons en évidence un processus de croissance directe des agrégats qui produit des fractals de masse faible : Dm ~1,4 – 1,5. La meilleure modélisation de ce processus nouveau est « le vol brownien persistant » de Mandelbrot (1977), simulant la diminution de la dimension fractale avec l'augmentation du diamètre de la couche.<br />3. En ce qui concerne la croissance, nos résultats peuvent se résumer de la façon suivante. Lorsque la microtexture s'organise suivant l'axe c (type I ou II, par exemple) on observe une croissance radiale des particules élémentaires qui s'agrègent (à grande distance). Par contre la croissance latérale des couches à courte distance (type IV ou V) implique un processus de croissance directe des agrégats. Ainsi, le diamètre et la perfection de la couche, gouvernent le type d'empilement ainsi que le processus de croissance à grande distance. Nos résultats montrent parallèlement que tous les intermédiaires existent entre ces deux extrêmes.<br />4. Les propriétés électroniques accessibles en RPE sont en accord avec ces modèles. Tous les noirs, quelle que soit leur organisation, lorsqu'ils sont débarassés de leurs hétéroatomes ne présentent plus qu'un seul type de paramagnétisme (de Pauli) lié aux porteurs de charge et cela, quelle que soit l'étendue des systèmesaromatiques (de 10 Å à plusieurs centaines d'angströms). Seuls les distorsions des systèmes aromatiques et l'ordre d'empilement suivantl'axe c montrent des différences perceptibles. Nos résultats montrent en autres, que la conductivité de tous ces carbones est élevée quelle que soit leur organisation. Ils montrent que la distance de délocalisation dépasse largement la taille de l'agrégat et ne dépend que de la densité de contacts des agrégats entre eux.<br />5. Enfin, nous montrons qu'il existe un très bon accord entre les propriétés applicatives des noirs conducteurs dans les piles et les paramètres structuraux, microtexturaux ou fractals que nous introduisons pour les caractériser. On peut conclure que les performanances des noirs conducteurs dépendent moins des propriétés électroniques instrinsèques (accessibles en RPE) que leur texture à longue distance, elle-même, fonction de l'ordre local, c'est-à-dire de la microtexture).

Ce travail concerne les effets de champ magnétique sur les arborescences de zinc et de fer obtenues par électrodéposition en cellule fine et les propriétés magnétiques des arborescences de fer. Pour le zinc et sous champ magnétique normal, les changements de morphologie macroscopiques variés sont expliqués par l'action mécanique sur l'agrégat en croissance de convections fluides induites par la force de Lorentz. Un faible effet est observé à l'échelle microscopique mais pas sur la structure cristalline. Un champ plan n'influence que faiblement la croissance. Pour le fer, un champ magnétique normal a un effet faible. Un champ plan transforme une morphologie de symétrie circulaire en une morphologie à deux axes de symétrie perpendiculaires, une parallèle au champ. Ceci est expliqué par la minimisation des énergies Zeeman et dipolaires. Il est montré que les propriétés magnétiques sont tres sensibles à la morphologie. Une anisotropie et une coercivité inhabituelles sont observées.

Le phénomène d'extrusion latérale dans les systèmes en collision est étudié avec l'aide d'images satellitaires, de données de terrain et de modèles analogiques. Nous avons abordé le problème par le biais de deux analyses complémentaires: l'une régionale concerne la caractérisation d'un système naturel, l'Anatolie, l'autre d'ordre thématique concerne la caractérisation des champs de failles. L'étude régionale est menée à partir de la Faille Nord Anatolienne (FNA) qui est la principale zone faillée accommodant l'extrusion vers l'Ouest du bloc anatolien. La FNA est une zone décrochante dextre dont le mécanisme évolue depuis un pôle compressif à l'Est, vers un pôle extensif à l'Ouest. La partie orientale de la FNA, orientée N 110°, est contrôlée par le système en collision Arabie/Eurasie tandis que la partie occidentale de la FNA, orientée N75°, est sous* l'influence de l'extension égéenne. La présence du bloc rigide de la Mer Noire semble conditionner le changement de direction de la FNA. Le problème mécanique posé, à partir de l'étude expérimentale, est la modalité du processus d'extrusion latérale avec des conditions aux limites défavorables. En réduisant la longueur du continent au front du piston, nous observons une rotation de l'axe de la contrainte principale 0'1, de 30° par rapport à la direction d'avancée du poinçon. Nous observons une déformation diffuse à l'intérieur du continent extrudé qui évolue cependant vers une concentration de la déformation. L'évolution du partitionnement extrusion/raccourcissement se fait aux dépens de l'extrusion. Nous concluons aussi que l'extension égéenne agit comme un moteur, nécessaire pour assurer l'extrusion de l'Anatolie. La distribution spatiale des failles et des séismes est caractérisée par une analyse fractale. La géométrie des failles est fractale avec une dimension de 1.7, et représentative d'une déformation pénétrative. Le champ de séismes montre une distribution plus complexe, multifractale, que nous attribuons à l'interférence des phénomènes de croissance avec le phé'nomène de localisation de la déformation.

Les bruts lourds et extra-lourds ainsi que les résidus pétroliers issus des étapes de distillation constituent une réserve énergétique importante, alors que l'offre en pétroles légers s'appauvrit. Ces produits sont chargés en molécules lourdes et nécessitent des étapes de raffinage élaborées pour être convertis et valorisés. Une des limitations actuelles de ces procédés est la faible mobilité, au sein du réseau poreux des catalyseurs, des molécules auto-associées les plus lourdes : les asphaltènes. L'examen d'une littérature abondante montre que le comportement d'agrégation de ces espèces reste sujet à débat. Pour décrire et comprendre l'agrégation de ces molécules complexes, particulièrement dans les conditions de température des procédés, la diffusion de rayonnement a constitué la principale technique expérimentale de cette étude pour observer les systèmes colloïdaux sur une échelle de taille étendue (1 nm - 1 μm). La complémentarité des sondes (neutrons/rayons X/lumière, ainsi que statique/dynamique) a permis d'améliorer la sélectivité des modèles. Dans un premier temps, une étude approfondie des asphaltènes en solvants modèles a été menée pour décrire finement les différents états d'agrégation : des nanoagrégats de molécules sous la forme d'un disque plat organisés en coeur aromatique/couronne aliphatique s'associent en clusters polydisperses présentant une structure fractale. Dans un deuxième temps, ce schéma d'organisation a pu être étendu aux résidus de distillation. L'étude de fractions issues de nanofiltration a permis de montrer que ces fluides complexes sont assimilables à une suspension de particules. Leur comportement à haute température (300°C) a montré que si les clusters se dissocient à haute température, les nanoagrégats subsistent. Le schéma d'organisation et son évolution avec la température est en bon accord avec les variations de viscosité observées. Par la description approfondie de l'organisation colloïdale de ces systèmes en condition d'usage, les étapes de transport et de raffinage des produits pétroliers seront mieux appréhendées.