Le projet BEWHEELI (Brain Eyes WHEELchair Interface) consiste à mettre en place une interface basée sur la combinaison du regard et de l’activité cérébrale pour aider une personne à mobilité réduite, à contrôler, commander son fauteuil roulant. La navigation sur fauteuil roulant basée sur le regard a fait l’objet de plusieurs projets. Néanmoins, plusieurs contraintes ont été évoqué : la fatigue cognitive, occulo-musculaire, et l’incapacité de la gestion des fixations sporadiques, d’où l’introduction de la composante cérébrale qui, malgré sa limitation technologique et la complexité de son traitement, s’avère complémentaire à la composante visuelle. Par conséquent pour pallier à ce problème, qui influe sur la sécurité de la navigation du fauteuil roulant, deux paramètres, l’émotion et la fatigue mentale ont été pris en considération. En premier temps, un protocole d’induction des émotions a été mis en place, se basant sur la présentation de séquences vidéo, et les données issues du capteur cérébral ont été extraites et classifiées pour en dégager quatre émotions essentielles : excitation, stress, énervement et relaxation. Ces dernières ont été ensuite intégrées comme contrôleurs de vitesse dans un contexte de navigation virtuelle sur fauteuil roulant. La prise en considération du niveau de la fatigue mentale de l’utilisateur, qui peut engendrer sa déconcentration totale ou partielle dans la prise de décisions, est cruciale pour sécuriser la navigation sur fauteuil roulant. Pour se faire, une étude cognitive basée essentiellement sur l’impact de la fatigue mentale issu des deux sources de contrôle cérébrales, telles que : le Pique 300 (P300) et le potentiel visuel évoqué (SSVEP). Un protocole d’expérience spécifique a été mis en place, nous a permis d’évoquer les caractéristiques physiques des signaux du P300 et le SSVEP d’induire la fatigue mentale. Afin de définir la partie cérébrale la plus influencée et évaluer au mieux le niveau de fatigue de l’utilisateur, une étude de corrélation et de fusion entre les deux informations issues des deux signaux du P300 et le SSVEP a été menée en utilisant la théorie des évidences (Dempster-Schäfer). En dernière étape de ce projet, une étude de fusion fatigue mentale / émotion a été effectué, moyennant la logique floue, pour l’aide à la décision en mode manuel, semi-autonome ou autonome, du fauteuil roulant. / He Brain Eyes WHEELchair Interface (BEWHEELI) project aims at proposing a new alternative for severely disabled people (example palsy and Locked-In patients) to command their wheelchairs. It's built on two major blocks: the command block which ensures the migration from the use of joystick to the gaze/brain automated command (including the intermediate phase of gaze/joystick command). The security block deals with the wheelchair control by assessing human factors mainly emotions and mental fatigue through its impact on brainwave patterns. In the former, four emotions were induced and implemented (relaxation, nervousness, excitement and stress) in three navigation scenarios where the introduction of the detection block was assessed. The next step consists on evaluating the impact the mental fatigue can have on two sources of control : Positive 300 (P300) and Steady State Visual Evocked Potentials (SSVEP).Those are treated individually and combined be the mean of evidential theory reasoning to build up a fatigue detection block. At the end a fuzzy logic based decision system was introduced to combine emotional and fatigue blocks that triggers to three navigation modes : manual, semi-autonomous and autonomous that reflect physical abilities of the users to command their wheelchairs.

L’objectif de cette thèse était de proposer, valider et comparer des méthodes de fusion d’images provenant d’un capteur héliosynchrone multispectral et d’un capteur géostationnaire multispectral, pour produire des cartes de composition de l’eau détaillées spatialement et les mieux rafraîchies possibles. Notre méthodologie a été appliquée au capteur héliosynchrone OLCI sur Sentinel-3 et au capteur géostationnaire FCI sur Météosat Troisième Génération. Dans un premier temps, la sensibilité des deux capteurs à la couleur de l’eau a été analysée. Les images des capteurs OLCI et FCI n’étant pas encore disponibles, ont donc été simulées sur le Golfe du Lion, grâce à des cartes d’hydrosols (chlorophylle, matières en suspension et matières organiques dissoutes) et à des modèles de transfert radiatifs (Hydrolight et Modtran). Deux méthodes de fusion ont ensuite été adaptées puis testées à partir des images simulées : la méthode SSTF (Spatial, Spectral, Temporal Fusion) inspirée de la fusion de (Vanhellemont et al., 2014) et la méthode STARFM (Spatial Temporal Adaptative Reflectance Fusion Model) de (Gao et al., 2006). Les résultats de fusion ont alors été validés avec des images de référence simulées et les cartes d’hydrosols estimées à partir de ces images ont été comparées aux cartes utilisées en entrée des simulations. Pour améliorer le SNR des images FCI, un filtrage temporel a été proposé. Enfin, comme le but est d’obtenir des indicateurs de qualité de l’eau, nous avons testé les méthodes de fusion sur les cartes d’hydrosols estimées à partir des images FCI et OLCI simulées. / The objective of this thesis was to propose, validate and compare fusion methods of images provided by a Low Earth Orbit multispectral sensor and a geostationary multispectral sensor in order to obtain water composition maps with spatial details and high temporal resolution. Our methodology was applied to OLCI Low Earth Orbit sensor on Sentinel-3 and FCI Geostationary Earth Orbit (GEO) sensor on Meteosat Third Generation. Firstly, the sensor sensivity, regarding the water color, was analyzed. As the images from both sensors were not available, they were simulated on the Golf of Lion, thanks to hydrosol maps (chl, SPM and CDOM) and radiative transfer models (Hydrolight and Modtran). Two fusion methods were then adapted and tested with the simulated images: the SSTF (Spatial, Spectral, Temporal Fusion) method inspired from the method developed by (Vanhellemont et al., 2014)) and the STARFM (Spatial Temporal Adaptative Reflectance Fusion Model) method from (Gao et al., 2006)). The fusion results were then validated with the simulated reference images and by estimating the hydrosol maps from the fusion images and comparing them with the input maps of the simulation process. To improve FCI SNR, a temporal filtering was proposed. Finally, as the aim is to obtain a water quality indicator, the fusion methods were adapted and tested on the hydrosol maps estimated with the FCI and OLCI simulated images.

This thesis presents an investigation into inertial confinement fusion through mathematical models and computer simulations. Salient features affecting fusion are identified, in both energy absorption and fusion gains. Mathematical tools are applied to a directed investigation into plasma structure. Parameters such as these involved in electromagnetic energy absorption are identified first, and the next step is to model the immediate response of the plasma to this energy input, with a view to how this may be advantageous to initiating fusion. Models are developed that best suit plasma behaviour. The parameters are presented graphically against time and distance into a small plasma fuel pellet. It is noted how field density and ions form undulations through the plasma. Types of plasma fuels are discussed with regards to their key parameters. Computations are performed using the laser driven inertial energy option based on volume ignition with the natural adiabatic self-similarity compression and expansion hydrodynamics. The relative merits of each fuel are discussed against the parameters of density, volume and energy input versus fusion gains. / Master of Science (Hons)

Ce travail de thèse est consacré à l'étude d'un modèle transitoire qui tient compte des effets multidimensionnels dans le procédé de purification par fusion de zone. Nous avons étudié les effets des principaux paramètres gouvernant le processus de purification à savoir: la vitesse de translation des sources de chauffage et de refroidissement, l'intensité de flux de chauffage, l'intensité de flux de refroidissement, la largeur de la zone fondue et en fin le rapport d'aspect géométrique. Ces différents paramètres influent de façon importante sur le processus de purification, sur son efficacité et sur le degré de purification atteint après un ou plusieurs passages des sources. Une application dans le cas du matériau SiGe à très faible concentration a été simulée à l'aide d! u code de calcul par éléments finis Castem 2000. Le résultat de cette simulation a montré la difficulté de résolution numérique pour un nombre de Lewis très grand. Afin d'atteindre l'objectif visé, une étape importante dans cette étude a été consacrée à la détermination d'un couple (nombre de Lewis dans le liquide et rapport des coefficients de diffusion des espèces) pour que le processus de purification soit correctement représenté. Pour ce faire, nous avions étudié la fusion d'une tranche par une source immobile et choisir un couple convenable de ces 2 paramètres déterminants qui nous permet d'atteindre l'objectif visé. Afin d'analyser l'effet de chacune des grandeurs évoquées ci-dessus sur la purification, une deuxième étape a été consacrée à l'étude de la ! phase de purification proprement dite en adoptant une étu! de param étrique.

Magnetic confinement fusion has the potential to provide a nearly inexhaustible source of energy. Current fusion energy research projects involve conceptual "Tokamak" reactors, inside of which contaminants are "diverted" along magnetic field lines onto collection surfaces called divertor plates. Approximately 15% of the reactor's thermal power is focused on the divertor plates, creating a need for an effective cooling mechanism. Current extrapolations suggest that divertor plates will need to withstand heat fluxes of more than 10 MW/m2. The cooling mechanism will need to use a coolant compatible with the blanket system; currently helium, and use a minimal fraction of the reactor's available pumping power; ie: will need to experience minimal pressure drops. A leading cooling concept is the Helium Cooled Flat Plate Divertor (HCFP). This thesis experimentally examines four variations of the HCFP. The objectives are to: 1. Experimentally determine the thermal performance of the HCFP with a hexagonal pin-fin array in the gap between the impinging jet and the cooled surface over a range of flow rates and incident heat fluxes; 2. Experimentally measure the pressure drop associated with the hexagonal pin-fin array over a range of flow conditions; 3. Determine and compare the thermal performance of and pressure drop associated with the HCFP for two different slot widths, 0.5 mm and 2 mm over a range of flow rates and incident heat fluxes; 4. Compare the performance of the HCFP with a hexagonal pin-fin array with that of the HCFP with a metal-foam insert and the original HCFP; 5. Provide an experimental data set which can be used to validate numerical models of the HCFP design and its variants. 6. Analytically determine the maximum heat flux which the HCFP can be expected to withstand at theoretical operating conditions in the original and pin-fin array configurations.

Thesis (Ph. D.)--Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, 2004. / Abdel-Khalik, Said, Committee Chair. Vita. Includes bibliographical references (leaves 376-384).

A three-beam heterodyne polarimeter has been designed and constructed to measure line-integrated density and Faraday rotation of accelerated spheromak plasmas in the Plasma Injector 1 and 2 devices (PI-1, PI-2) at General Fusion Inc. Faraday rotation is a function of the local magnetic field and electron density. Therefore, the polarimeter has the potential to provide information on the internal magnetic field of the plasma. A typical spheromak is about 1m in length and is accelerated to speeds on the order of 100km/s. At a bandwidth of 1MHz, the polarimeter can axially resolve the spheromak down to about 10cm. The polarimeter uses a $\nit{CO}_2$ laser that produces a Faraday rotation signal of about $0.5\degrees$ for a typical plasma with density and magnetic field on the order of $\ee{21}\mmt$ and 1T. The Faraday rotation measurement noise floor for a null signal is about $0.1\degrees$. Two important sources of Faraday rotation error are the ellipticity and collinearity of the plasma-immersed beams. These error sources are examined by sending the plasma beams through a rotating optic to mimic the path through a dense, magnetized plasma. The error due to the ellipticity effect has been reduced to below the noise floor by careful alignment and use of zero phase reflectors that minimize elliptical polarization of the beams. Collinearity error has been greatly improved by aligning the beams with a rotating ZnSe wedge. Measurements after the alignment match well with a model Faraday rotation signal generated from magnetic probe measurements. However, beam collinearity continues to be a significant source of error. For regions with strong density gradients, the size of this error can be on the order of the signal magnitude. For future work, steps should be taken to improve the alignment of the two plasma-immersed beams, and to shorten the length of the beam path to further reduce the beam collinearity error. / Thesis (Ph.D, Physics, Engineering Physics and Astronomy) -- Queen's University, 2014-04-30 22:17:18.648

Univ., Diss.--St. Gallen, 2004.

Thesis (doctoral)--Lund University, 1996. / Added t.p. with thesis statement inserted.

Thesis (M. S.)--Nuclear and Radiological Engineering, Georgia Institute of Technology, 2006. / Dr. Cassiano de Oliveira, Committee Member ; Dr. John Mandrekas, Committee Member ; Dr. Weston M. Stacey, Committee Chair. Includes bibliographical references.