Test unitaire de processus BPEL : génération orientée chemins de cas de test

Dans ce mémoire, nous proposons une méthode pour la génération des cas de test pour des processus métiers exprimés en langage BPEL. Cette méthode tient compte de la nature concurrente de ce langage ainsi que des caractéristiques qui lui sont propres. Elle adopte une approche orientée chemin. Ce faisant, ladite méthode définit une extension de la version usuelle du graphe de flot de contrôle (CFG) - baptisée BPEL Control Flow Graph (B-CFG) - pour la traduction du code BPEL en un modèle. En parcourant ce modèle, des chemins de test concurrents, qui sont à habiller par la suite par des données de test, sont générés. Ces chemins concurrents sont représentés d'une façon formelle et appropriée. La génération de ces chemins se fait selon différents critères de couverture. Ces critères, qui ont été à la base définis pour la programmation séquentielle, nous les avons adaptés de façon à pouvoir les appliquer pour le cas d'un langage concurrent comme le BPEL. Finalement, des propositions de pistes de solution sont fournies pour la question de génération de données de test, ainsi que pour la question de spécification/exécution des cas de test.\ud _____________________________________________________________________________

Caractérisation de l'aléa climatique pluvieux en région méditerranéenne : analyse statistique des surfaces pluvieuses

Ces 10 dernières années, certains épisodes pluvieux marquants ont entraîné une prise de conscience du risque encouru par les agglomérations modernes face à des phénomènes hydrologiques particuliers. La gestion du risque pluvial passe par une amélioration de la connaissance de l'aléa pluvieux. Dans cet article, on développe une approche stochastique exploitant le potentiel d'informations contenu dans un échantillon d'épisodes pluvieux extrêmes ayant ou ayant pu engendrer des crues dévastatrices. Une approche spatiale est utilisée pour caractériser l'aléa pluvieux. A partir d'un jeu d'épisodes extrêmes sélectionnés sur une région méditerranéenne entre 1958 et 1993, on estime l'aire des surfaces où les précipitations dépassent un seuil de pluviométrie fixé. L'estimation des aires des surfaces pluvieuses nécessite le recours à un modèle d'interpolation spatiale des hauteurs de pluie. La justification du krigeage climatologique est présentée ainsi que l'estimation des paramètres du modèle retenu. Les distributions des aires des isohyètes, à différents seuils de pluviométrie, sont ensuite analysées. Il apparaît que quelle que soit l'isohyète considérée, une loi gamma peut être ajustée sur l'échantillon de surface. Une relation entre les paramètres des lois permet une généralisation du modèle probabiliste à n'importe quel seuil de pluie compris entre 50 et 300 mm.In the last 10 years many cities in southern Europe have been affected by heavy rainfall events leading to severe runoffs. The assessment of rainfall risk requires a better knowledge of the climate hazards and particularly rainfall hazards. The most usual rainfall risk assessment is based on a stochastic approach and point rainfall frequency analysis remains the most-used method. However, in the Mediterranean region great variations of rainfall depth frequencies can be observed according to the point considered, and according to the period of observation. Moreover the recent hydrological catastrophes which have affected the south of France have been studied on an individual basis and studies based on a global approach, using the whole information contained in a sample of several observations, remain unusual.A rainfall risk assessment has been proposed in the Languedoc-Roussillon, a 28,000 km2 region along the Mediterranean sea. This study has been based on a sample of 93 daily extreme rainfall events, which have occurred in the region. They have been extracted from the Météo-France database for the 1958-1993 period of observation, if a rainfall depth greater or equal to 190 mm in 24 hours or 48 hours (because of the sampling constraints) has been observed at one rain gauge in the region at least. The spatial extension of the rainy surfaces defined at different rainfall thresholds, varying from 50 to 250 mm/24 hours and 50 to 300 mm/48 hours, have been investigated. For a given threshold, the area of the rainy surface corresponding to a given frequency has been estimated.The estimation of the rainy surfaces area has required the choice of a spatial interpolation method: the climatological kriging method has been used. This method is based on the assumption that all the rainfall events came from the same meteorological situation, but some studies have shown that there may be different meteorological situations (TOURASSE, 1981; RIVERAIN, 1997). Thus the sensitivity of the interpolation model according to this assumption has been tested. A different interpolation model has been estimated for each season because the information about the meteorological situations which have generated the selected events is not available. Only the variogram over June to August differs significantly from the "annual" variogram. The differences between the rainy surfaces area estimated with the "seasonal" variogram and the "annual" one did not exceed 10% in proportion of the areas estimated with the "annual" variogram. The rainy surface areas are less sensitive to the climatological assumption. For each time step and each rainfall threshold considered, it has been observed that the two parameter Gamma law could best fit the frequencies of the rainy surface areas. The relation between each of the Gamma law parameters and the rain threshold has been estimated (relations R1 and R2). The quantiles of the rainy surface areas have been estimated with two methods :- directly from the fitting of a Gamma function to the sample of rainy surface areas; - using the previous relation to estimate the Gamma function parameters. It has been observed that the quantiles estimated with the second method were close to those estimated with the first method, even if the fitting errors of the R1 and R2 relations were considered. Such a result allows one to estimate the regional frequency of a rainy surface areas defined at each threshold between 50 and 300 mm/48 hours or 50 and 250 mm/24 hours. However extrapolations beyond the studied threshold intervals should not be done because the R1 and R2 relations are empirical.The isohyets area quantiles have been defined: they represent the isohyet area corresponding to a given rainfall threshold and a given return period. The isohyet area quantiles may be very large; for example at the 200 mm / 48 hours threshold the isohyets area represents 15% of the region (4500 km2). This can be explained by the time step dt. The isohyets area represents the dynamics of the convective cells integrated over dt, which remains unknown but is greater than 48 hours. Moreover for a given rainfall threshold and a given event, several separate isohyets could be observed. However in this study only the all areas corresponding to the different isohyets have been estimated. Thus it could give a very large area when the event affects the all region.The ratio between the isohyet area quantiles at the 48-hour and 24-hour time steps evolved from 1.3 to 20: it increased with the rainfall threshold for a given return period. This can be explained by the strong dynamics of the convective cells which generate the highest rainfall depths, compared to the rain cells at a larger spatial scale, which generate lower rainfall depths. Thus the isohyet areas defined at a high rainfall threshold are sensitive to the time steps than isohyet areas defined at a smaller rainfall threshold.The frequencies estimated in this study have been regional frequencies, but it appears that the isohyet areas are not independent of the event's location. However, at this stage the sample is too small to allow a study of conditional frequencies. In order to perform this study the sample has already been enlarged by considering all the French Mediterranean region which have been affected by heavy rainfall depths. It has been based on all the information included in the Météo-France data base over this region (since 1870). The rainfall threshold used to select the rainfall events has been diminished to 90 mm/ 24 hours to include the high intensity events over short time steps which could generated severe floods, especially over small catchments.Combined with the information about the meteorological situations, the development of this work should allow improved studies of the relations between the rainy surfaces and the meteorological situations at the origin of the rainfall events

La structure algorithmique de la représentation géométrique d'un dôme entrelacé

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Processus de vérification et de validation des analyses mécaniques des roues de turbines hydrauliques avec CODE-ASTER

"RÉSUMÉ:" Ce mémoire de maîtrise, intitulé «VÉRIFICATION ET VALIDATION DES ANALYSES MÉCANIQUES DE ROUES DE TURBINES HYDRAULIQUES AVEC CODE-ASTER», présente le développement d’une méthodologie de validation du code Aster pour les analyses mécaniques des roues des turbines hydroélectriques. Le sujet tire son origine du besoin d’un industriel de vérifier s’il est envisageable d’utiliser le code libre ‘’code Aster’’ dans le but de simuler le comportement d’une turbine hydraulique soumise à des efforts fluidiques. La méthodologie utilisée est principalement une comparaison entre deux codes, et avec la solution analytique simplifiée. Le code utilisé comme base de comparaison est Workbench d’Ansys, qui est un code généraliste ayant déjà été validé. Les concepts de vérification et de validation de codes sont expliqués, avec un résumé de certaines méthodes particulières. Une brève description du fonctionnement des roues de turbines Francis est donnée, avec un résumé des principes physiques utilisés ainsi que le développement d’un modèle analytique simplifié. Les modèles physiques résolues par les solveurs sont données avec un résumé qualitatif des modèles numériques utilisés. Différents cas tests sont analysés et comparés entre les deux codes et la solution analytique quand le cas le permet. Ces cas tests ont pour but de simuler des cas simples faisant ressortir séparément chacune des caractéristiques physiques présentes dans une roue de turbine Francis. Les caractéristiques physiques importantes sont donc vérifiées une à la fois. Une tentative de calcul sur une situation plus réaliste a finalement été effectuée.----------"ABSTRACT:" This master’s thesis, entitled « verification and validation of low-head hydropower runners structural analysis with Aster» presents a mechanical based design code validation methodology applied to low head hydropower runners. The goal of the project is to verify the possibility of using Aster an open source code for mechanical simulations of low head hydropower runners. The method used for the verification is mainly a code to code comparison, and with analytical solutions, when allowed. The code used as comparison basis is Ansys Workbench, which has already been validated. The code verification and validation concepts are explained, with a summary of some particular methods. A brief description of low head hydropower runners operation is given, with a summary of physical principles used for its modeling. A simplified model was developed. The physical models solved by the computer codes are given, with a qualitative summary of numerical models used. Different test cases used are described, with analytical solution when possible. The results of these test cases are analyzed and compared between the two codes and the analytical solution. The goal of theses test cases is to simulate simple cases showing separately each physical characteristics present in a Francis turbine runners. The physical characteristics of importance are then verified one by one. An attempt on a more realistic and complex situation was finally done

Génération et optimisation de trajectoire dans la fabrication additive par soudage à l'arc

La fabrication d'additive par arcs électriques (WAAM) est en train de devenir la principale technologie de Fabrication Additive (FA) utilisée pour produire des pièces à parois minces de taille moyenne à grande (Ordre de grandeur : 1 m) à un coût moindre. Pour fabriquer une pièce avec cette technologie, la stratégie de planification du trajet utilisée est la 2.5D. Cette stratégie consiste à découper un modèle 3D en différentes couches planes et parallèles les unes aux autres. L'utilisation de cette stratégie limite la complexité des topologies réalisables en WAAM, notamment celles présentant de grandes variations de courbure, et implique plusieurs départs/arrêt de l'arc lors de son passage d'une couche à l'autre. Ceci induit des phénomènes transitoires dans lesquels le contrôle de l'approvisionnement en énergie et en matière est complexe. Dans cette thèse, une nouvelle stratégie de fabrication visant à réduire au minimum les phases de démarrage et d'arrêt de l'arc est présentée. L'objectif de cette stratégie, appelée "Génération de Trajectoire Continue Tridimensionnelle" (GTCT), est de générer une trajectoire continue en forme de spirale pour des pièces minces en boucle fermée. Une vitesse de fil constante couplée à une vitesse de déplacement adaptative permet une modulation de la géométrie de dépôt qui assure un approvisionnement continu en énergie et en matière tout au long du processus de fabrication. L'utilisation de la stratégie 5 axes couplées à la GTCT permet la fabrication de pièces fermées avec une procédure pour déterminer la zone de fermeture optimale, et des pièces sur des substrats non-plans utiles pour ajouter des fonctionnalités à une structure existante. La fabrication de ces pièces avec la GTCT et plusieurs évaluations numériques ont montré la fiabilité de cette stratégie et sa capacité à produire de nouvelles formes complexes avec une bonne restitution géométrique, difficile ou impossible à atteindre aujourd'hui en 2.5D avec la technologie WAAM.Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) is becoming the primary Additive Manufacturing (AM) technology used to produce medium to large (order of magnitude: 1 m) thin-walled parts at lower cost. To manufacture a part with this technology, the path planning strategy used is 2.5D. This strategy consists in cutting a 3D model into different plane layers parallel to each other. The use of this strategy limits the complexity of the topologies achievable in WAAM, especially those with large variations in curvature. It also implies several start/stop of the arc during its passage from one layer to another, which induces transient phenomena in which the control of energy and material supply is complex. In this thesis, a new manufacturing strategy to reduce the arc start/stop phases to a single cycle is presented. The objective of this strategy, called "Continuous Three-dimensional Path Planning" (CTPP), is to generate a continuous spiral-shaped trajectory for thin parts in a closed loop. An adaptive wire speed coupled with a constant travel speed allows a modulation of the deposition geometry that ensures a continuous supply of energy and material throughout the manufacturing process. The use of the 5-axis strategy coupled with CTPP allows the manufacturing of closed parts with a procedure to determine the optimal closure zone and parts on non-planar substrates useful for adding functionality to an existing structure. Two geometries based on continuous manufacturing with WAAM technology are presented to validate this approach. The manufacturing of these parts with CTPP and several numerical evaluations have shown the reliability of this strategy and its ability to produce new complex shapes with good geometrical restitution, difficult or impossible to achieve today in 2.5D with WAAM technology

Sélection et contrôle de modes de déplacement pour un robot mobile autonome en environnements naturels

Le déplacement entièrement autonome d'un robot mobile en environnements naturels est un problème encore loin d'être résolu. Il nécessite la mise en oeuvre de fonctionnalités permettant de réaliser le cycle perception/décision/action, que nous distinguons en deux catégories : navigation (perception et décision sur le mouvement à réaliser) et locomotion (réalisation du mouvement). Pour pouvoir faire face à la grande diversité de situations que le robot peut rencontrer en environnement naturel, il peut être primordial de disposer de plusieurs types de fonctionnalités complémentaires, constituant autant de modes de déplacement possibles. En effet, de nombreuses réalisations de ces derniers ont été proposées dans la littérature ces dernières années mais aucun ne peut prétendre permettre d'exécuter un déplacement autonome en toute situation. Par conséquent, il semble judicieux de doter un robot mobile d'extérieur de plusieurs modes de déplacement complémentaires. Dès lors, ce dernier doit également disposer de moyens de choisir en ligne le mode le plus approprié. Dans ce cadre, cette thèse propose une mise en oeuvre d'un tel système de sélection de mode de déplacement, réalisée à partir de deux types de données : une observation du contexte pour déterminer dans quel type de situation le robot doit réaliser son déplacement et une surveillance du comportement du mode courant, effectuée par des moniteurs, et qui influence les transitions vers d'autres modes lorsque le comportement du mode actuel est jugé non satisfaisant. Ce manuscrit présente donc : un formalisme probabiliste d'estimation du mode à appliquer, des modes de navigation et de locomotion exploités pour réaliser le déplacement autonome, une méthode de représentation qualitative du terrain (reposant sur l'évaluation d'une difficulté calculée après placement de la structure du robot sur un modèle numérique de terrain), et des moniteurs surveillant le comportement des modes de déplacement utilisés (évaluation de l'efficacité de la locomotion par roulement, surveillance de l'attitude et de la conguration du robot...). Quelques résultats expérimentaux de ces éléments intégrés à bord de deux robots d'extérieur différents sont enfin présentés et discutés. ABSTRACT : Autonomous navigation and locomotion of a mobile robot in natural environments remain a rather open issue. Several functionalities are required to complete the usual perception/decision/action cycle. They can be divided in two main categories : navigation (perception and decision about the movement) and locomotion (movement execution). In order to be able to face the large range of possible situations in natural environments, it is essential to make use of various kinds of complementaryfunctionalities, defining various navigation and locomotion modes. Indeed, a number of navigation and locomotion approaches have been proposed in the litterature for the last years, but none can pretend being able to achieve autonomous navigation and locomotion in every situation. Thus, it seems relevant to endow an outdoor mobile robot with several complementary navigation and locomotion modes. Accordingly, the robot must also have means to select the most appropriate mode to apply. This thesis proposes the development of such a navigation/locomotion mode selection system, based on two types of data : an observation of the context to determine in what kind of situation the robot has to achieve its movement and an evaluation of the behavior of the current mode, made by monitors which inuence the transitions towards other modes when the behavior of the current one is considered as non satisfying. Hence, this document introduces a probabilistic framework for the estimation of the mode to be applied, some navigation and locomotion modes used, a qualitative terrain representation method (based on the evaluation of a diculty computed from the placement of the robot's structure on a digital elevation map), and monitors that check the behavior of the modes used (evaluation of rolling locomotion efficiency, robot's attitude and conguration watching. . .). Some experimental results obtained with those elements integrated on board two different outdoor robots are presented and discussed

Planification de la distribution de l'énergie électrique avec demande incertaine

Dans cette thèse, nous considérons le problème de la planification de la distribution de l'énergie électrique avec demande incertaine. Nous avons élaboré un modèle mathématique détaillé représentant les caractéristiques principales d'un réseau radial de distribution électrique. Dans l'objectif du modèle et en plus des coûts d'installation et d'entretien des équipements (postes, lignes) et des coûts dûs au pertes de puissance dans les lignes, nous avons tenu compte du coût de"la pénalité" dûe à la non satisfaction de la demande. Nous avons proposé une définition de ces coûts de pénalité ainsi qu'une procédure pour les évaluer. Etant donnée la présence de deux types de variables réelles et entières dans notre modèle, nous avons choisi la méthode de décomposition de Benders comme approche de résolution. Le sous problème associé possède une structure particulière et donc sa résolution est assez simple. Dans le cas où ce problème est réalisable, nous avons proposé une façon efficace pour générer des coupes Paréto-optimales. Pour résoudre le problème maître nous avons confronté à deux difficultés majeures: la non linéarité de la fonction économique et la forme implicite du coût de pénalité. Nous avons contourné la première difficulté par l'introduction d'une variable binaire, quant à la deuxième nous avons utilisé des notions de programmation mathématique ce qui nous a permis de trouver une formulation équivalente au problème maître relaxé plus simple à traiter. Pour résoudre ce problème équivalent, nous avons proposé deux approches de résolutions, la méthode de Branch-and-Bound et la relaxation lagrangienne. Nous avons mis au point une version préliminaire d'un logiciel comosé d'un programme écrit en C++ qui fait appel à Cplex pour résoudre le problème maître. Ce logiciel nous a permis de faire des tests numériques et valider l'approche de résolution

Optimisation des flux dans les réseaux de transport pour les systèmes dynamiques étendus. Cas des systèmes hydrographiques.

L’allocation de la ressource de manière optimale, dans un système dynamique étendu, consiste à la répartir et à l’acheminer aux bons endroits, aux bons moments et en bonne quantité. Les flux transportés sont caractérisés par des non-linéarités et sont soumis à des retards lors de leur transfert, mais aussi, à des déformations importantes lorsque la ressource est un fluide. Dans ce travail, nous proposons de prendre en compte, dans la modélisation de ces systèmes, l’ensemble de ces contraintes pour une gestion optimale de transport de fluide. Le système est modélisé par un réseau de transport étendu afin de représenter l’évolution de la ressource au cours du temps et d’intégrer les retards inhérents aux transferts des flux. Afin d’introduire dans le graphe la dynamique des écoulements des fluides à surface libre, nous définissons des sommets de répartition permettant la modélisation des phénomènes de propagation des flux. Les objectifs de gestion sont représentés par des coûts sur les arcs. L’allocation optimale de la ressource est obtenue par la recherche du flot de coût minimal sur le réseau de transport. A cette fin, un algorithme d’optimisation prenant en compte les contraintes additionnelles issues des sommets de répartition est proposé. Les méthodes et algorithmes développés sont appliqués au cas des systèmes hydrographiques et à la problématique de l'allocation de la ressource en eau associée. Cette dernière est devenue cruciale en raison des effets négatifs de l'anthropisation des espaces naturels, du changement climatique et de l’augmentation des besoins. Il s’agit de partager la ressource en eau entre différents usagers, conformément à un ensemble d’objectifs et de priorités. L'allocation de la ressource en eau est réalisée en trois étapes principales : le diagnostic de l'état de la ressource disponible sur le système hydrographique à l'instant initial, incluant la prévision de son évolution sur l'horizon de gestion ; la détermination des actions à réaliser sur le système hydraulique pour allouer la ressource en respectant les contraintes et les objectifs ; la surveillance des données mesurées fournissant des indicateurs reconstitués de l’état du système. Les performances de la démarche proposée sont évaluées sur divers systèmes hydrographiques soumis à de multiples régimes hydrologiques