Cette thèse CIFRE, réalisée en collaboration industrielle entre l'IRCCyN et PSA Peugeot-Citroën, s'intéresse à l'aspect numérique de l'implémentation, au sein de calculateurs embarqués, de lois de contrôle/commande.<br /> <br />Ces travaux ont porté sur l'implémentation de lois de contrôle-commande (provenant de l'automatique ou du traitement du signal) sous les contraintes de précision finie.<br />Le processus d'implémentation amène de nombreuses dégradations de la loi et nous nous intéressons plus particulièrement à la quantification des coefficients intervenant dans les calculs.<br /><br />Pour une loi (filtre ou régulateur) donnée, il existe une infinité de réalisations numériques possibles qui, bien que mathématiquement équivalentes, ne le sont plus en précision finie : de nombreuses réalisations équivalentes existent : forme d'état, réalisations en delta, formes directes, structures retour d'état observateur, décompositions en cascade, en parallèle, ...<br /><br />Après avoir présenté ces différentes possibilités, ce mémoire de thèse, propose un formalisme mathématique — la forme implicite spécialisée —qui permet de décrire de manière unifiée un ensemble élargi d'implémentations. Celui-ci, bien que macroscopique, permet d'exprimer précisément les calculs à réaliser et les paramètres réellement mis en jeu. Différentes mesures, appliquées à ce formalisme et qui permettent d'évaluer l'impact de la quantification (en virgule fixe et virgule flottante) et d'analyser la dégradation induite, sont ensuite proposées.<br />Via un problème d'optimisation, la réalisation qui présente la meilleure robustesse face aux détériorations induites par les processus d'implémentation en précision finie est trouvée.

Ce travail entreprend d'évaluer l'évolution de l'acquisition phonologique par des étudiants français des contrastes anglais /ɪ/-/i:/ et /ʊ/-/u:/. Le corpus étudié provient d'enregistrements de conversations spontanées menées avec des étudiants natifs. 12 étudiants, 9 femmes et 3 hommes,ont été suivis lors de 4 sessions espacées chacune d'un intervalle de six mois. L'approche adoptée est résolument quantitative, et agnostique quant aux théories d'acquisition d'une deuxième langue (par exemple Flege 2005, Best 1995,Kuhl 2008). Afin d'estimer les éventuels changements de prononciation, une procédure automatique d'alignement et d'extraction des données acoustiques a été conçue à partir du logiciel PRAAT (Boersma 2001). Dans un premier temps, deux autres logiciels (SPPAS et P2FA, Bigi 2012 et Yuan &Liberman 2008) avaient aligné les transcriptions des enregistrements au phonème près. Plus de 90 000 voyelles ont ainsi été analysées. Les données extraites sont constituées d'informations telles que le nombre de syllabes du mot, de sa transcription acoustique dans le dictionnaire, de la structure syllabique, des phonèmes suivant et précédant la voyelle, de leur lieu et manière d'articulation, de leur appartenance ou non au même mot, mais surtout des relevés formantiques de F0, F1, F2, F3 et F4. Ces relevés formantiques ont été effectués à chaque pourcentage de la durée de la voyelle afin de pouvoir tenir compte des influences des environnements consonantiques sur ces formants. Par ailleurs, des théories telles que le changement spectral inhérent aux voyelles (Nearey & Assmann(1986), Morrison & Nearey (2006), Hillenbrand (2012),Morrison (2012)), ou des méthodes de modélisation du signal telles que la transformation cosinoïdale discrète(Harrington 2010) requièrent que soient relevées les valeurs formantiques des voyelles tout au long de leur durée. Sont successivement étudiées la fiabilité de l'extraction automatique, les distributions statistiques des valeurs formantiques de chaque voyelle et les méthodes de normalisation appropriées aux conversations spontanées. Les différences entre les locuteurs sont ensuite évaluées en analysant tour à tour et après normalisation les changements spectraux, les valeurs formantiques à la moitié de la durée de la voyelle et les transformations cosinoïdales. Les méthodes déployées sont les k plus proches voisins, les analyses discriminantes quadratiques et linéaires, ainsi que les régressions linéaires à effets mixtes. Une conclusion temporaire de ce travail est que l'acquisition du contraste/ɪ/-/i:/ semble plus robuste que celle de /ʊ/-/u:/. / This study undertakes to assess the evolution of the phonological acquisition of the English /ɪ/-/i:/ and /ʊ/-/u:/ contrasts by French students. The corpus is made up of recordings of spontaneous conversations with native speakers. 12 students, 9 females and 3 males, were recorded over 4 sessions in six-month intervals. The approach adopted here is resolutely quantitative, and agnostic with respect to theories of second language acquisition such as Flege's, Best's or Kuhl's. In order to assess the potential changes in pronunciations, an automatic procedure of alignment and extraction has been devised, based on PRAAT (Boersma 2001). Phonemic and word alignments had been carried out with SPPAS (Bigi 2012) and P2FA (Yuan & Liberman 2008) beforehand. More than 90,000 vowels were thus collected and analysed. The extracted data consist of information such as the number of syllables in the word, the transcription of its dictionary pronunciation, the structure of the syllable the vowel appears in, of the preceding and succeeding phonemes, their places and manners of articulation, whether they belong to the same word or not, but also especially of the F0, F1, F2, F3 and F4 formant values. These values were collected at each centile of the duration of the vowel, in order to be able to take into account of the influences of consonantal environments. Besides, theories such as vowel-inherent spectral changes (Nearey & Assmann (1986), Morrison & Nearey (2006), Hillenbrand (2012), Morrison (2012)), and methods of signal modelling such as discrete cosine transforms (Harrington 2010) need formant values all throughout the duration of the vowel. Then the reliability of the automatic procedure, the per-vowel statistical distributions of the formant values, and the normalization methods appropriate to spontaneous speech are studied in turn. Speaker differences are assessed by analysing spectral changes, mid-temporal formant values and discrete cosine transforms with normalized values. The methods resorted to are the k nearest neighbours, linear and quadratic discriminant analyses and linear mixed effects regressions. A temporary conclusion is that the acquisition of the /ɪ/-/i:/ contrast seems more robust than that of the /ʊ/-/u:/ contrast.

Cette recherche se propose d’étudier, d’un point de vue de la problématique et de la méthodologie relative à l’ergonomie humain-machine, la manière dont les e-portfolios de présentation peuvent s’insérer dans le milieu universitaire. Un e-portfolio est généralement défini comme étant une collection d’informations qui illustre la scolarité, l’apprentissage ou la vie professionnelle d’une personne à travers une sélection de résultats marquants au cours de formations ou d’études, mais aussi qui regroupe les réflexions personnelles de l’apprenant sur son apprentissage, son parcours, la planification d’une carrière ou la construction d’un CV. Tout au long de cette étude nous avons chercher à comprendre à travers une analyse ciblée des besoins comment l’apprenant peut mettre en avant une démarche réflexive tout au long de son parcours. Il s’agit aussi de comprendre comment les e-portfolios de présentation pourraient se démarquer et offrir un véritable outil de placement aux étudiants comme aux recruteurs. Pour tenter de répondre à ces questions, nous avons procédé à des entretiens avec les recruteurs et les étudiants en vue de comprendre leurs attentes. L’ensemble des informations recueillies on permis de créer une maquette fonctionnelle sur laquelle ils ont pu interagir. Les éléments d’analyse issus de ces rencontres et des tests d’utilisabilité de l’outil nous ont permis de mettre sur pied une maquette finale. / Based on the human-machine ergonomics methodology, this study deals with how e-portfolios of presentation could be implemented in the University. An e-portfolio can be defined as a structured amount of information displaying the education, learning and working experience of a person in relation to a selection of outstanding results. It also includes personal reflections on the learner on those accomplishments, on his career plan, on his working experience or simply on his resume. With a focused needs’ analysis, we try to understand how learners could put forward a reflexive thinking throughout their career. Also, we try to figure out how e-portfolios could become an effective investment tool for students as well as for employers. To answer these questions, we have made many interviews with employers and students in order to assess and understand their expectations. The sum of collected information has helped us to design a primary model on which they will be able to interact each other. After that phase, and according to all the usability tests conducted on that model, we developed the final model for an e-portfolio.

Cette recherche se propose d’étudier, d’un point de vue de la problématique et de la méthodologie relative à l’ergonomie humain-machine, la manière dont les e-portfolios de présentation peuvent s’insérer dans le milieu universitaire. Un e-portfolio est généralement défini comme étant une collection d’informations qui illustre la scolarité, l’apprentissage ou la vie professionnelle d’une personne à travers une sélection de résultats marquants au cours de formations ou d’études, mais aussi qui regroupe les réflexions personnelles de l’apprenant sur son apprentissage, son parcours, la planification d’une carrière ou la construction d’un CV. Tout au long de cette étude nous avons chercher à comprendre à travers une analyse ciblée des besoins comment l’apprenant peut mettre en avant une démarche réflexive tout au long de son parcours. Il s’agit aussi de comprendre comment les e-portfolios de présentation pourraient se démarquer et offrir un véritable outil de placement aux étudiants comme aux recruteurs. Pour tenter de répondre à ces questions, nous avons procédé à des entretiens avec les recruteurs et les étudiants en vue de comprendre leurs attentes. L’ensemble des informations recueillies on permis de créer une maquette fonctionnelle sur laquelle ils ont pu interagir. Les éléments d’analyse issus de ces rencontres et des tests d’utilisabilité de l’outil nous ont permis de mettre sur pied une maquette finale. / Based on the human-machine ergonomics methodology, this study deals with how e-portfolios of presentation could be implemented in the University. An e-portfolio can be defined as a structured amount of information displaying the education, learning and working experience of a person in relation to a selection of outstanding results. It also includes personal reflections on the learner on those accomplishments, on his career plan, on his working experience or simply on his resume. With a focused needs’ analysis, we try to understand how learners could put forward a reflexive thinking throughout their career. Also, we try to figure out how e-portfolios could become an effective investment tool for students as well as for employers. To answer these questions, we have made many interviews with employers and students in order to assess and understand their expectations. The sum of collected information has helped us to design a primary model on which they will be able to interact each other. After that phase, and according to all the usability tests conducted on that model, we developed the final model for an e-portfolio.

Cette thèse est une contribution à la construction de l'Approche Locale de la rupture à l'échelle microscopique à l'aide de la modélisation d'agrégats polycristallins. Elle consiste à prendre en compte la variabilité spatiale de la microstructure du matériau. Pour ce faire, la modélisation micromécanique du matériau est réalisée par la simulation d'agrégats polycristallins par éléments finis. Les champs aléatoires de contrainte (principale maximale et de clivage) dans le matériau qui représentent la variabilité spatiale de la microstructure sont ensuite modélisés par un champ aléatoire gaussien stationnaire ergodique. Les propriétés de variabilité spatiale de ces champs sont identifiés par une méthode d'identification, e.g. méthode du périodogramme, méthode du variogramme, méthode du maximum de vraisemblance. Des réalisations synthétiques des champs de contraintes sont ensuite simulées par une méthode de simulation, e.g. méthode Karhunen-Loève discrète, méthode "Circulant Embedding", méthode spectrale, sans nouveau calcul aux éléments finis. Enfin, le modèle d'Approche Locale de la rupture par simulation de champ de contrainte de clivage permettant d'y intégrer les réalisations simulées du champ est construit pour estimer la probabilité de rupture du matériau.

Cette thèse est une contribution à la construction de l’Approche Locale de la rupture à l’échelle microscopique à l’aide de la modélisation d’agrégats polycristallins. Elle consiste à prendre en compte la variabilité spatiale de la microstructure du matériau. Pour ce faire, la modélisation micromécanique du matériau est réalisée par la simulation d’agrégats polycristallins par éléments finis. Les champs aléatoires de contrainte (principale maximale et de clivage) dans le matériau qui représentent la variabilité spatiale de la microstructure sont ensuite modélisés par un champ aléatoire gaussien stationnaire ergodique. Les propriétés de variabilité spatiale de ces champs sont identifiés par une méthode d’identification, e.g. méthode du périodogramme, méthode du variogramme, méthode du maximum de vraisemblance. Des réalisations synthétiques des champs de contraintes sont ensuite simulées par une méthode de simulation, e.g. méthode Karhunen-Loève discrète, méthode “Circulant Embedding”, méthode spectrale, sans nouveau calcul aux éléments finis. Enfin, le modèle d’Approche Locale de la rupture par simulation de champ de contrainte de clivage permettant d’y intégrer les réalisations simulées du champ est construit pour estimer la probabilité de rupture du matériau. / This thesis is a contribution to the construction of the Local Approach to fracture at the microscopic scale using polycrystalline aggregate modeling. It consists in taking into account the spatial variability of the microstructure of the material. To do this, the micromechanical modeling is carried out by finite element analysis of polycrystalline aggregates. The random stress fields (maximum principal et cleavage stress) in the material representing the spatial variability of the microstructure are then modeled by a stationary ergodic Gaussian random field. The properties of the spatial variability of these fields are identified by an identification method, e.g. periodogram method, variogram method, maximum likelihood method. The synthetic realizations of the stress fields are then simulated by a simulation method, e.g. discrete Karhunen-Loève method, circulant embedding method, spectral method, without additional finite element calculations. Finally, a Local Approach to fracture by simulation of the cleavage stress field using the simulated realizations is constructed to estimate the rupture probability of the material.