868 research outputs found

    Contributions à la performance du calcul scientifique et embarqué

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    Habilitation Ă  diriger les recherches (HDR)Ce document rĂ©sume mes rĂ©sultats de recherche aprĂšs vingt annĂ©es d'activitĂ©, y compris les travaux en collaboration avec trois Ă©tudiants ayant soutenu leur thĂšse de doctorat~: Julien Zory, Youcef Bouchebaba et Mehdi Amini. Il fournit une vue gĂ©nĂ©rale des rĂ©sultats organisĂ©s selon les principales motivations qui ont soutenu leur dĂ©veloppement, Ă  savoir la performance, l'Ă©lĂ©gance, les expĂ©riences et la diffusion des connaissances. Ces travaux couvrent l'analyse statique pour la compilation ou la dĂ©tection de problĂšmes dans les programmes, la gĂ©nĂ©ration de communications avec des mĂ©thodes polyĂ©driques, la gĂ©nĂ©ration de code pour des accĂ©lĂ©rateurs matĂ©riels, mais aussi des primitives cryptographiques et un algorithme distribuĂ©. Ce document ne donne cependant pas une prĂ©sentation dĂ©taillĂ©e des rĂ©sultats, pour laquelle nous orientons le lecteur vers les articles de journaux, de confĂ©rences ou de sĂ©minaires correspondants. Les quatre thĂšmes abordĂ©s sont~: la performance -- l'essentiel des travaux vise Ă  optimiser les performances de codes sur diverses architectures, du super calculateur Ă  mĂ©moire distribuĂ©e, Ă  la carte graphique (GPGPU), jusqu'au systĂšme embarquĂ© spĂ©cialisĂ©~; l'Ă©lĂ©gance -- est un objectif des phases de conception, de mĂȘme que trouver si possible des solutions optimales, tout en devant rester pratiques~; les expĂ©riences -- la plupart des algorithmes prĂ©sentĂ©s sont implĂ©mentĂ©s, en gĂ©nĂ©ral dans des logiciels libres, par exemple intĂ©grĂ©s Ă  des gros projets comme le logiciel PIPS ou diffusĂ©s de maniĂšre indĂ©pendante, de maniĂšre Ă  conduire des expĂ©riences qui montrent l'intĂ©rĂȘt pratique des mĂ©thodes~; les connaissances -- une large part de de mon activitĂ© est dĂ©diĂ©e Ă  la transmission des connaissances, pour des Ă©tudiants, des professionnels ou mĂȘme le grand public. Le document se conclut par un projet de recherche prĂ©sentĂ© sous la forme d'une discussion et d'un ensemble de sujets de stage ou de thĂšse

    SynthÚse des contributions - consultation publique sur l\u27action "Soutien aux usages, services et contenus numériques innovants" (du 7 juin au 7 juillet 2010)

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    SynthÚse des résultats de la consultation publique sur le volet usages, services et contenus des investissements d\u27avenir. Les quatre cents contributeurs de cette consultation étaient interrogés sur les cinq items suivants : 1. Complémentarité avec les infrastructures à trÚs haut débit 2. Développement du cloud computing 3. Numérisation des contenus 4. Développement des technologies de base du numérique 5. Développement des nouveaux usage

    Applications de la vision omnidirectionnelle Ă  la perception de scĂšnes pour des systĂšmes mobiles

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    Ce mĂ©moire prĂ©sente une synthĂšse des travaux que j’ai menĂ©s Ă  l’ESIGELEC au sein de son institut de recherche l’IRSEEM. Mes activitĂ©s de recherche ont portĂ© dans un premier temps sur la conception et l’évaluation de dispositifs de mesure de la dynamique de la marche de personnes atteintes de pathologies de la hanche, dans le cadre de ma thĂšse effectuĂ©e Ă  l’universitĂ© de Rouen en lien le Centre Hospitalo-Universitaire de Rouen. En 2003, j’ai rejoint les Ă©quipes de recherche qui se constituaient avec la mise sur pieds de l’IRSEEM, Institut de Recherche en SystĂšmes Electroniques EmbarquĂ©s, crĂ©Ă© en 2001. Dans ce laboratoire, j’ai structurĂ© et dĂ©veloppĂ© une activitĂ© de recherche dans le domaine de la vision par ordinateur appliquĂ©e au vĂ©hicule intelligent et Ă  la robotique mobile autonome. Dans un premier temps, j’ai concentrĂ© mes travaux Ă  l’étude de systĂšmes de vision omnidirectionnelle tels que les capteurs catadioptriques centraux et leur utilisation pour des applications mobiles embarquĂ©es ou dĂ©barquĂ©es : modĂ©lisation et calibrage, reconstruction tridimensionnelle de scĂšnes par stĂ©rĂ©ovision et dĂ©placement du capteur. Dans un second temps, je me suis intĂ©ressĂ© Ă  la conception et la mise en Ɠuvre de systĂšmes de vision Ă  projection non centrale (capteurs catadioptriques Ă  miroirs composĂ©s, camĂ©ra plĂ©noptique). Ces travaux ont Ă©tĂ© effectuĂ©s au travers en collaboration avec le MIS de l‘UniversitĂ© Picardie Jules Verne et l’ISIR de l’UniversitĂ© Pierre et Marie Curie. Enfin, dans le cadre d’un programme de recherche en collaboration avec l’UniversitĂ© du Kent, j’ai consacrĂ© une partie de mes travaux Ă  l’adaptation de mĂ©thodes de traitement d’images et de classification pour la dĂ©tection de visages sur images omnidirectionnelles (adaptation du dĂ©tecteur de Viola et Jones) et Ă  la reconnaissance biomĂ©trique d’une personne par analyse de sa marche. Aujourd’hui, mon activitĂ© s’inscrit dans le prolongement du renforcement des projets de l’IRSEEM dans le domaine de la robotique mobile et du vĂ©hicule autonome : mise en place d’un plateau de mesures pour la navigation autonome, coordination de projets de recherche en prise avec les besoins industriels. Mes perspectives de recherche ont pour objet l’étude de nouvelles solutions pour la perception du mouvement et la localisation en environnement extĂ©rieur et sur les mĂ©thodes et moyens nĂ©cessaires pour objectiver la performance et la robustesse de ces solutions sur des scĂ©narios rĂ©alistes

    Prédiction de la production électrique d'un module photovoltaïque embarqué sur un véhicule électrique

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    Depuis les accords de Paris en 2015, la lutte contre le rĂ©chauffement climatique bat son plein. Le secteur des transports, qui est un contributeur important aux Ă©missions de gaz Ă  effet de serre, nĂ©cessite une dĂ©carbonation pour attĂ©nuer son impact sur l’environnement. Pour relever ce dĂ©fi, la conception et mise en marchĂ© de vĂ©hicule Ă©lectrique ou hybride semble ĂȘtre une solution privilĂ©giĂ©e. NĂ©anmoins, ceux-ci Ă©tant Ă©quipĂ©s de batterie Ă©lectrique se voient confronter Ă  un dilemme opposant le fait d’augmenter leur autonomie et celui d’augmenter les coĂ»ts de fabrication en ajoutant d’autres batteries Ă  leurs systĂšmes. Ainsi, des chercheurs et entreprises tels que CAPSolar ont dĂ©veloppĂ© un intĂ©rĂȘt particulier pour l'intĂ©gration de systĂšmes photovoltaĂŻques sur les vĂ©hicules Ă©lectriques (ViPV) pour amĂ©liorer cette autonomie tant recherchĂ©e. Des systĂšmes photovoltaĂŻques (PV) adaptĂ©s pourront ĂȘtre installĂ©s sur les toits des vĂ©hicules et une fois exposĂ©s aux rayons solaires produire de l’énergie qui sera utilisĂ©e pour les besoins des automobiles. ComparĂ© au systĂšme PV fixe, il est difficile de prĂ©dire l’énergie Ă©lectrique que fournira un ViPV. En effet, un ViPV sera soumis constamment Ă  diffĂ©rentes variations d’environnement que ce soit au niveau de la tempĂ©rature, la position du vĂ©hicule par rapport Ă  celle du soleil, la vitesse du vent ou encore l’ombrage urbain. Cette Ă©tude introduit un modĂšle prĂ©dictif pour estimer la production d'Ă©nergie du ViPV, en tenant compte de l'ombrage dynamique et des variations environnementales. Le modĂšle comprend un bloc gĂ©omĂ©trique pour calculer l'angle d'incidence entre la lumiĂšre du soleil et la surface des cellules, un bloc d'irradiation pour estimer l'irradiance totale globale (GTI), et un bloc de prĂ©diction Ă©lectrique pour dĂ©terminer la production d'Ă©nergie ViPV. Un article scientifique dĂ©crivant la mĂ©thodologie de modĂ©lisation du modĂšle et montrant son application Ă  un autobus urbain Ă©lectrique Ă  MontrĂ©al a Ă©tĂ© Ă©crit et prĂ©sentĂ©. Il rĂ©vĂšle d'importantes variations d'ombrage tout au long de la journĂ©e et de l'annĂ©e. Les rĂ©sultats dĂ©montrent que la production d'Ă©nergie ViPV dĂ©pend fortement de facteurs tels que le temps, la saison et l'ombrage, avec des contributions potentielles allant de 1,2 % Ă  22,4 % des besoins Ă©nergĂ©tiques du bus. NĂ©gliger l'ombrage pourrait entraĂźner une surestimation de 25 % de la production d'Ă©nergie photovoltaĂŻque pendant le solstice d'hiver. Le modĂšle proposĂ© offre des informations prĂ©cieuses sur le potentiel de la technologie ViPV. Il est adaptable pour tester divers scĂ©narios d'application afin de voir comment le ViPV peut contribuer Ă  augmenter l’autonomie des vĂ©hicules Ă©lectriques dans les rĂ©gions du monde en identifiant les conditions environnementales les plus pertinentes pour leur utilisation

    Internet des Objets: Défis sociétaux et domaines de recherche scientifique pour l'Internet des Objets (IoT)

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    International audienceDe la mĂȘme maniĂšre qu’Internet a profondĂ©ment bouleversĂ© notre sociĂ©tĂ©,l’Internet des Objets (Internet of Things, ou “IoT” en anglais) impactera tous lessecteurs de l’activitĂ© humaine : notre habitat, nos vĂ©hicules, notre environnementde travail, nos usines, nos villes, notre agriculture, nos systĂšmes de santé  DemĂȘme, tous les niveaux de la sociĂ©tĂ© (individus, entreprises, États) sont d’oreset dĂ©jĂ  concernĂ©s, de l’urbain au rural, ainsi que la nature au-delĂ . DĂšs lors,comprendre les fondements et les enjeux de l’IoT apparaĂźt crucial.Ce document a en premier lieu pour but de (i) dĂ©finir les contours de l’IoT, sa genĂšse, son actualitĂ© et ses perspectives, et (ii) identifier les principaux dĂ©fis sociĂ©taux, techniques et scientifiques relatifs Ă  l’IoT.Une forte accentuation, jusqu’à l’omniprĂ©sence de l’IoT, paraĂźt inĂ©luctable.L’IoT a en effet vocation Ă  s’insĂ©rer dans les moindres aspects de la vie de toutun chacun, connectant tout (des milliards de nouvelles machines hĂ©tĂ©rogĂšnescommunicantes) et mesurant tout de nos agissements collectifs Ă  l’échelleplanĂ©taire et au-delĂ , Ă  nos plus infimes signaux physiologiques individuels,en temps rĂ©el. Cette vocation est Ă  double tranchant : elle dĂ©fie l’imaginationpour le meilleur (automatisations, optimisations, fonctionnalitĂ©s innovantes
)comme pour le pire (surveillances, dĂ©pendances, cyberattaques
). L’IoT Ă©tant enperpĂ©tuelle Ă©volution, de nouveaux dĂ©fis sociĂ©taux concernant la protection dela vie privĂ©e, la transparence, la sĂ»retĂ© et de nouvelles responsabilitĂ©s civiles ouindustrielles, commencent Ă  apparaĂźtre.L’IoT s’appuie sur un ensemble de plus en plus complexe de concepts et detechnologies imbriquĂ©s et enfouis. Pour un acteur industriel, cette complexitĂ©grandissante rend plus difficile (voire illusoire) d’envisager seul une maĂźtrisefine, de bout en bout, des Ă©lĂ©ments constitutifs de l’IoT. NĂ©anmoins, la culturegĂ©nĂ©rale de demain devra permettre d’en apprĂ©hender les fondements techno-logiques. Un dĂ©fi pour l’enseignement est donc d’augmenter progressivement lasensibilisation Ă  l’IoT, Ă  la fois pour prĂ©server la souverainetĂ© et le libre arbitredes individus, et pour mieux amorcer les formations de nos scientifiques et nostechniciens. Un institut public de recherche tel qu’Inria peut contribuer Ă  lafois Ă  maĂźtriser et Ă  expliquer les fondements technologiques de l’IoT, ainsi qu’àprĂ©server la s ­ ouverainetĂ© en Europe.L’IoT augmentera inĂ©vitablement la dĂ©pendance Ă  certaines technologiese ­ nfouies. Ceci implique d’identifier les nouveaux risques, et d’élaborer de nouvellesstratĂ©gies pour tirer tous les bĂ©nĂ©fices de l’IoT, tout en minimisant ces risques.Comme dans d’autres domaines oĂč il faut chercher Ă  prĂ©server continuellementl’éthique sans pour autant entraver l’innovation, l’encadrement de l’IoT par la Loiest un effort Ă  la fois nĂ©cessaire et ardu. Il semble toutefois clair que le niveaueuropĂ©en soit le niveau adĂ©quat (comme le montre le RGPD par exemple) pourpeser face aux gĂ©ants industriels ou aux superpuissances. Par ailleurs, les normestechnologiques ayant une influence grandissante sur notre sociĂ©tĂ©, il paraĂźtindispensable de participer activement aux processus de normalisation de cestechnologies. Les normes ouvertes notamment, ainsi que l’open source conçucomme « bien commun public », seront des moteurs de premier plan pour l’IoTtout comme ils l’ont Ă©tĂ© pour Internet.Enfin, le dĂ©fi environnemental auquel nous faisons face pourra ĂȘtre mieuxcapturĂ©, et on l’espĂšre, attĂ©nuĂ©, grĂące Ă  une utilisation massive de l’IoT. Il nes’agit pas seulement de rĂ©duire le coĂ»t en ressources naturelles consommĂ©espar l’IoT (pour sa production, son dĂ©ploiement, son entretien, et le recyclage).Il s’agit aussi d’ĂȘtre en mesure de pouvoir Ă©valuer plus prĂ©cisĂ©ment, Ă  l’échelleplanĂ©taire, le bĂ©nĂ©fice net global de l’IoT sur l’environnement, en dĂ©falquant soncoĂ»t environnemental des bĂ©nĂ©fices attestĂ©s qu’il apporte, ce qui relĂšve de lagageure actuellement.L’impact grandissant de l’IoT souligne la nĂ©cessitĂ© de se maintenir Ă  la pointedes dĂ©veloppements technologiques et de la recherche qui le sous-tendent.Ce document a donc en second lieu pour but de :(i) mettre en lumiĂšre la diversitĂ© des domaines de recherche sur lesquels s’appuiefondamentalement l’IoT, et(ii) passer en revue les problĂ©matiques de recherches actuelles et futures danschacun de ces domaines.Au grĂ© du document, un certain nombre de liens sont Ă©tablis avec les contri-butions d’Inria. Ces derniĂšres sont de natures diverses (recherche fondamentaleet appliquĂ©e, logiciel libre, incubation de startups
) et concernent la plupart desdomaines de recherche sur lesquels s’appuie l’IoT

    Navigation d'un véhicule autonome autour d'un astéroïde

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    Les missions d'exploration planĂ©taire utilisent des vĂ©hicules spatiaux pour acquĂ©rir les donnĂ©es scientifiques qui font avancer notre connaissance du systĂšme solaire. Depuis les annĂ©es 90, ces missions ciblent non seulement les planĂštes, mais aussi les corps cĂ©lestes de plus petite taille comme les astĂ©roĂŻdes. Ces astres reprĂ©sentent un dĂ©fi particulier du point de vue des systĂšmes de navigation, car leur environnement dynamique est complexe. Une sonde spatiale doit rĂ©agir rapidement face aux perturbations gravitationnelles en prĂ©sence, sans quoi sa sĂ©curitĂ© pourrait ĂȘtre compromise. Les dĂ©lais de communication avec la Terre pouvant souvent atteindre plusieurs dizaines de minutes, il est nĂ©cessaire de dĂ©velopper des logiciels permettant une plus grande autonomie d'opĂ©ration pour ce type de mission. Ce mĂ©moire prĂ©sente un systĂšme de navigation autonome qui dĂ©termine la position et la vitesse d'un satellite en orbite autour d'un astĂ©roĂŻde. Il s'agit d'un filtre de Kalman Ă©tendu adaptatif Ă  trois degrĂ©s de libertĂ©. Le systĂšme proposĂ© se base sur l'imagerie optique pour dĂ©tecter des"points de repĂšres" qui ont Ă©tĂ© prĂ©alablement cartographiĂ©s. Il peut s'agir de cratĂšres, de rochers ou de n'importe quel trait physique discernable Ă  la camĂ©ra. Les travaux de recherche rĂ©alisĂ©s se concentrent sur les techniques d'estimation d'Ă©tat propres Ă  la navigation autonome. Ainsi, on suppose l'existence d'un logiciel appropriĂ© qui rĂ©alise les fonctions de traitement d'image. La principale contribution de recherche consiste en l'inclusion, Ă  chaque cycle d'estimation, d'une mesure de distance afin d'amĂ©liorer les performances de navigation. Un estimateur d'Ă©tat de type adaptatif est nĂ©cessaire pour le traitement de ces mesures, car leur prĂ©cision varie dans le temps en raison de l'erreur de pointage. Les contributions secondaires de recherche sont liĂ©es Ă  l'analyse de l'observabilitĂ© du systĂšme ainsi qu'Ă  une analyse de sensibilitĂ© pour six paramĂštres principaux de conception. Les rĂ©sultats de simulation montrent que l'ajout d'une mesure de distance par cycle de mise Ă  jour entraĂźne une amĂ©lioration significative des performances de navigation. Ce procĂ©dĂ© rĂ©duit l'erreur d'estimation ainsi que les pĂ©riodes de non-observabilitĂ© en plus de contrer la dilution de prĂ©cision des mesures. Les analyses de sensibilitĂ© confirment quant Ă  elles la contribution des mesures de distance Ă  la diminution globale de l'erreur d'estimation et ce pour une large gamme de paramĂštres de conception. Elles indiquent Ă©galement que l'erreur de cartographie est un paramĂštre critique pour les performances du systĂšme de navigation dĂ©veloppĂ©

    Localisation par vision multi-spectrale (Application aux systÚmes embarqués)

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    La problĂ©matique SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) est un thĂšme largement Ă©tudiĂ© au LAAS depuis plusieurs annĂ©es. L'application visĂ©e concerne le dĂ©veloppement d'un systĂšme d'aide au roulage sur aĂ©roport des avions de ligne, ce systĂšme devant ĂȘtre opĂ©rationnel quelques soient les conditions mĂ©tĂ©orologiques et de luminositĂ© (projet SART financĂ© par la DGE en partenariat avec principalement FLIR Systems, LatĂ©coĂšre et Thales).Lors de conditions de visibilitĂ© difficile (faible luminositĂ©, brouillard, pluie...), une seule camĂ©ra traditionnelle n'est pas suffisante pour assurer la fonction de localisation. Dans un premier temps, on se propose d'Ă©tudier l'apport d'une camĂ©ra infrarouge thermique.Dans un deuxiĂšme temps, on s'intĂ©ressera Ă  l'utilisation d'une centrale inertielle et d'un GPS dans l'algorithme de SLAM, la centrale aidant Ă  la prĂ©diction du mouvement, et le GPS Ă  la correction des divergences Ă©ventuelles. Enfin, on intĂšgrera dans ce mĂȘme SLAM des pseudo-observations issues de l'appariement entre des segments extraits des images, et ces mĂȘmes segments contenus dans une cartographie stockĂ©e dans une base de donnĂ©es. L'ensemble des observations et pseudo-observations a pour but de localiser le porteur Ă  un mĂštre prĂšs.Les algorithmes devant ĂȘtre portĂ©s sur un FPGA muni d'un processeur de faible puissance par rapport aux PC standard (400 MHz), un co-design devra donc ĂȘtre effectuĂ© entre les Ă©lĂ©ments logiques du FPGA rĂ©alisant le traitement d'images Ă  la volĂ©e et le processeur embarquant le filtre de Kalman Ă©tendu (EKF) pour le SLAM, de maniĂšre Ă  garantir une application temps-rĂ©el Ă  30 Hz. Ces algorithmes spĂ©cialement dĂ©veloppĂ©s pour le co-design et les systĂšmes embarquĂ©s avioniques seront testĂ©s sur la plate-forme robotique du LAAS, puis portĂ©s sur diffĂ©rentes cartes de dĂ©veloppement (Virtex 5, Raspberry, PandaBoard...) en vue de l'Ă©valuation des performancesThe SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) problematic is widely studied from years at LAAS. The aimed application is the development of a helping rolling system for planes on airports. This system has to work under any visibility and weather conditions ("SART" project, funding by DGE, with FLIR Systems, ThalĂšs and LatecoĂšre).During some weather conditions (fog, rain, darkness), one only visible camera is not enough to complete this task of SLAM. Firstly, in this thesis, we will study what an infrared camera can bring to SLAM problematic, compared to a visible camera, particularly during hard visible conditions.Secondly, we will focus on using Inertial Measurement Unit (IMU) and GPS into SLAM algorithm, IMU helping on movement prediction, and GPS helping on SLAM correction step. Finally, we will fit in this SLAM algorithm pseudo-observations coming from matching between points retrieved from images, and lines coming from map database. The main objective of the whole system is to localize the vehicle at one meter.These algorithms aimed to work on a FPGA with a low-power processor (400MHz), a co-design between the hardware (processing images on the fly) and the software (embedding an Extended Kalman Filter (EKF) for the SLAM), has to be realized in order to guarantee a real-time application at 30 Hz. These algorithms will be experimented on LAAS robots, then embedded on different boards (Virtex 5, Raspberry Pi, PandaBoard...) for performances evaluationTOULOUSE-INSA-Bib. electronique (315559905) / SudocSudocFranceF

    SystÚme de mesure d'impédance électrique embarqué, application aux batteries Li-ion

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    Embedded electrical impedance measurement is a key issue to enhance battery monitoring and diagnostic in a vehicle. It provides additional measures to those of the pack's current and cell's voltage to enrich the aging's indicators in a first time, and the battery states in a second time. A classical method for battery impedance measurements is the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). At each frequency, a sinusoidal signal current (or voltage) of a variable frequency sweeping a range of frequencies of interest is at the input of the battery and the output is the measured voltage response (or current). An active identification technique based on the use of wideband signals composed of square patterns is proposed. Particularly, simulations were used to compare the performance of different excitation signals commonly used for system identification in several domains and to verify the linear and time invariant behavior for the electrochemical element. The evaluation of the estimation performance is performed using a specific quantity: the spectral coherence. This statistical value is used to give a confidence interval for the module and the phase of the estimated impedance. It allows the selection of the frequency range where the battery respects the assumptions imposed by the non-parametric identification method. To experimentally validate the previous results, an electronic test bench was designed. Experimental results are used to evaluate the wideband frequency impedance identification. A reference circuit is first used to evaluate the performance of the used methodology. Experimentations are then done on a Li–ion battery. Comparative tests with EIS are realized. The specifications are established using a simulator of Li-ion battery. They are used to evaluate the performance of the proposed wide band identification method and fix its usefulness for the battery states estimation: the state of charge and the state of health.La mesure d'impĂ©dance Ă©lectrique en embarquĂ© sur vĂ©hicule est un sujet clĂ© pour amĂ©liorer les fonctions de diagnostic d'un pack batterie. On cherche en particulier Ă  fournir ainsi des mesures supplĂ©mentaires Ă  celles du courant pack et des tensions cellules, afin d'enrichir les indicateurs de vieillissement dans un premier temps, et d'Ă©tat de santĂ© et de charge dans un second temps. Une mĂ©thode classique de laboratoire pour obtenir des mesures d'impĂ©dance d'une batterie est la spectroscopie d'impĂ©dance Ă©lectrochimique (ou EIS). Elle consiste Ă  envoyer un signal sinusoĂŻdal en courant (ou tension) de frĂ©quence variable balayant une gamme de frĂ©quences d'intĂ©rĂȘt et mesurer ensuite la rĂ©ponse en tension (ou courant) pour chaque frĂ©quence. Une technique d'identification active basĂ©e sur l'utilisation des signaux large bande Ă  motifs carrĂ©s est proposĂ©e. En particulier, des simulations ont permis de comparer les performances d'identification de diffĂ©rents signaux d'excitation frĂ©quemment utilisĂ©s dans le domaine de l'identification et de vĂ©rifier les conditions correspondant Ă  un comportement linĂ©aire et invariant dans le temps de l'Ă©lĂ©ment Ă©lectrochimique. L'Ă©valuation de la qualitĂ© d'estimation est effectuĂ©e en utilisant une grandeur spĂ©cifique : la cohĂ©rence. Cette grandeur statistique permet de dĂ©terminer un intervalle de confiance sur le module et la phase de l'impĂ©dance estimĂ©e. Elle permet de sĂ©lectionner la gamme de frĂ©quence oĂč la batterie respecte les hypothĂšses imposĂ©es par la mĂ©thode d'identification large bande. Afin de valider les rĂ©sultats, une Ă©lectronique de test a Ă©tĂ© conçue. Les rĂ©sultats expĂ©rimentaux permettent de mettre en valeur l'intĂ©rĂȘt de cette approche par motifs carrĂ©s. Un circuit de rĂ©fĂ©rence est utilisĂ© afin d'Ă©valuer les performances en mĂ©trologie des mĂ©thodes. L'Ă©tude expĂ©rimentale est ensuite poursuivie sur une batterie Li-ion soumise Ă  un courant de polarisation et Ă  diffĂ©rents Ă©tats de charge. Des essais comparatifs avec l'EIS sont rĂ©alisĂ©s. Le cahier de charge Ă©tabli Ă  l'aide d'un simulateur de batterie Li-ion a permis d'Ă©valuer les performances de la technique large bande proposĂ©e et de structurer son utilitĂ© pour l'estimation des Ă©tats de vieillissement et de charge

    Une approche basée sur les modÚles pour le développement d'applications de simulation numérique haute-performance

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    Le développement et la maintenance d'applications de simulation numérique haute-performance sont des activités complexes. Cette complexité découle notamment du couplage fort existant entre logiciel et matériel ainsi que du manque d'accessibilité des solutions de programmation actuelles et du mélange des préoccupations qu'elles induisent. Dans cette thÚse nous proposons une approche pour le développement d'applications de simulation numérique haute-performance qui repose sur l'ingénierie des modÚles. Afin à la fois de réduire les couts et les délais de portage sur de nouvelles architectures matérielles mais également de concentrer les efforts sur des interventions à plus haute valeur ajoutée, cette approche nommée MDE4HPC, définit un langage de modélisation dédié. Ce dernier permet aux numériciens de décrire la résolution de leurs modÚles théoriques dans un langage qui d'une part leur est familier et d'autre part est indépendant d'une quelconque architecture matérielle. Les différentes préoccupations logicielles sont séparées grùce à l'utilisation de plusieurs modÚles et de plusieurs points de vue sur ces modÚles. En fonction des plateformes d'exécution disponibles, ces modÚles abstraits sont alors traduits en implémentations exécutables grùce à des transformations de modÚles mutualisables entre les divers projets de développement. Afin de valider notre approche nous avons développé un prototype nommé ArchiMDE. Grùce à cet outil nous avons développé plusieurs applications de simulation numérique pour valider les choix de conception réalisés pour le langage de modélisation.The development and maintenance of high-performance scientific computing software is a complex task. This complexity results from the fact that software and hardware are tightly coupled. Furthermore current parallel programming approaches lack of accessibility and lead to a mixing of concerns within the source code. In this thesis we define an approach for the development of high-performance scientific computing software which relies on model-driven engineering. In order to reduce both duration and cost of migration phases toward new hardware architectures and also to focus on tasks with higher added value this approach called MDE4HPC defines a domain-specific modeling language. This language enables applied mathematicians to describe their numerical model in a both user-friendly and hardware independent way. The different concerns are separated thanks to the use of several models as well as several modeling viewpoints on these models. Depending on the targeted execution platforms, these abstract models are translated into executable implementations with model transformations that can be shared among several software developments. To evaluate the effectiveness of this approach we developed a tool called ArchiMDE. Using this tool we developed different numerical simulation software to validate the design choices made regarding the modeling language

    Contribution au domaine de la conception d’objets communicants embarquĂ©s basse consommation et autonomes en Ă©nergie

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    This report proposes a synthesis of my research and teaching activities. Since 2008, as associate professor at the University of Nice Sophia Antipolis, I did my research into the MCSOC team from the LEAT laboratory. For nearly 15 years, my activity is focused on the design of embedded communicating objects, with a strong emphasis for high level approach allowing, early in the design flow, to model and optimize the performance as well as the consumed energy. Those system-level approaches are more and more relevant over the last few years and become a must-have solution for designing efficient embedded systems. My activity on energy harvesting for autonomous systems brings an original contribution to this domain and has a national and international impact. This document is organized in two parts: the first part is a synthesis of my research and teaching activity, while the second one presents in details my research work, putting in evidence my contributions and innovative aspects. The manuscript ends with a scientific overview as well as some perspectives.Ce manuscrit prĂ©sente une synthĂšse de mes travaux de recherche. Depuis septembre 2008, date de ma nomination en tant que MaĂźtre de ConfĂ©rences Ă  l’UniversitĂ© de Nice Sophia Antipolis, j’ai effectuĂ© mes travaux de recherche au sein de la thĂ©matique MCSOC (ModĂ©lisation, Conception SystĂšme d’Objets Communicants) du laboratoire LEAT (UniversitĂ© de Nice Sophia Antipolis, UMR CNRS 7248). Depuis maintenant prĂšs de 15 ans, mes travaux de recherche s’intĂ©ressent au domaine de la conception d’objets communicants embarquĂ©s avec une Ă©volution forte vers des approches de haut niveau d’abstraction permettant tĂŽt dans le flot de conception, de modĂ©liser et d’optimiser les performances et la consommation d’énergie. Ces approches de niveau systĂšme n’ont cessĂ© de prendre de l’ampleur ces derniĂšres annĂ©es et s’installent aujourd’hui comme une solution incontournable du domaine de la conception de systĂšmes embarquĂ©s. Mes travaux plus spĂ©cifiques sur l’autonomie Ă©nergĂ©tique de ces systĂšmes apportent une contribution originale au domaine et ont un rayonnement national et international. Ce document est organisĂ© en deux parties : la premiĂšre partie propose une synthĂšse des travaux de recherche et d’enseignement ; la seconde prĂ©sente de maniĂšre dĂ©taillĂ©e mes travaux de recherche en mettant en avant toutes ses contributions et originalitĂ©s. Le manuscrit s’achĂšve par un bilan scientifique ainsi que quelques perspectives de recherche
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