Détermination de la vitesse relative d'une sonde par réseaux de Kohonen lors d'une phase d'atterrissage autonome sur un corps planétaire

Ce mémoire porte plus particulièrement sur la façon de traiter les données du LIDAR efficacement pour déterminer la vitesse relative de la sonde par rapport au sol. Cette technologie est directement en concurrence avec les systèmes de caméras avec altimètre ou le radar Doppler qui permettent eux aussi de déterminer la vitesse relative d'une sonde. Les avantages du LIDAR, grâce à l'apport de technologies dites d'intelligence artificielle adaptée à l'atterrissage autonome d'une sonde sur une planète, seront démontrés tout au long de ce mémoire. L'intelligence artificielle encore peu utilisée en aérospatiale semble posséder tous les atouts pour être déterminante dans les missions spatiales de demain."--résumé abrégé par UMI

Introduction d'outils de l'intelligence artificielle dans la prévision de pluie par radar

The work presented in this thesis aims at the development of a short-term radar rainfall forecasting system, that is adapted to use in urban hydrology. The system, named PROPHETIA, is based on rain cell tracking, in order to take individual advection into account. To forecast the rainfall at an instant tn, based on the series of radar images (I1In), the algorithm of PROPHETIA contains four main parts: - identification and description of the rain cell echoes on image In - coupling of rain cells observed on the images I1In, with the echoes defined on image In - characterization of the rain cells in the interval (t1, tn) - forecast of the rainfall by extrapolation of rain cell characteristics. A threshold technique is used for echo identification. The coupling algorithm is based on the application of a decision tree, that has been generated by machine learning from human defined examples. The high performance of this rule base is demonstrated by comparison with the human-defined couplings. In the first part of the study, the forecast is based on rain cell advection alone. The performance of the system is analyzed with respect to a new hydrological evaluation criteria, named TMP. It is shown that the error rate of forecasts by PROPHETIA is lower than that of other techniques, especially for convective rainfall events. The principal remaining forecast error is due to convective rain cell development during the forecast lead time. A model of this development is suggested, that allows for localizing the air masses alimenting the rain cells. Based on a statistical analysis of convective rain cells in terms of the model, a method is proposed, that takes rain cell growth/decay rates into account. It is shown, that a significant improvement of forecast quality can be achieved with this technique, if the development rates are known in advance. In the last part of the study, the possibilities of forecasting the rain cell development are explored. An examination of a sample set demonstrates the necessity of taking local variations of the surface conditions into account. Possible solutions to this problem are discussed.L'objectif de l'étude présentée est le développement d'un système de prévision de pluie par radar, qui est adapté aux besoins de l'hydrologie urbaine. Un système automatisé structuré, baptisé PROPHETIA, est présenté, dont le fonctionnement est basé sur l'observation des cellules de pluie. L'algorithme de PROPHETIA de prévision de pluie à partir d'une série d'images (I1In), mesurées aux instants t1tn, comprend quatre étapes: - identification et description des échos des cellules sur l'image actuelle In - appariement des cellules observées sur les images I1In avec les échos sur l'image In - caractérisation des cellules dans l'intervalle (t1, tn) - prévision de pluie par extrapolation des caractéristiques dans l'avenir. Une technique de seuillage est appliquée pour l'identification des cellules. Pour leur appariement sur des images successives, une base de règles sous la forme d'un arbre de décision a été constituée par apprentissage automatique à partir d'exemples, qui ont été définis manuellement. La très bonne performance de la base de règles est mise en évidence par la comparaison avec les appariements manuels. La prévision de PROPHETIA repose dans un premier temps sur la seule caractéristique de l'advection des cellules. Les résultats de cette prévision sont analysés selon un nouveau critère hydrologique, baptisé TMP. La qualité atteinte par PROPHETIA est comparée à celle d'autres systèmes de prévision. PROPHETIA est surtout plus performant pour les pluies convectives. L'examen détaillé des erreurs de la prévision par PROPHETIA a révélé que leur origine provient de l'hypothèse d'absence de développement des cellules à l'horizon de la prévision. L'étude des facteurs influant sur le développement des cellules a mené à la proposition d'un modèle des cellules reliant le développement aux masses d'air alimentant la cellule. La localisation du développement des cellules de pluie convective de la base de données est possible et apporterait un gain de prévision si le taux de ce développement pouvait être prédit, comme cela a été démontré pour un échantillon de 12 pluies convectives. Or celui-ci dépend manifestement, comme l'étude des cycles de vie de quelques cellules l'a montré, de la possibilité de caractériser correctement les secteurs géographiques d'influence très différente sur la convection : une meilleure caractérisation de ces secteurs devrait être l'objectif qui suivrait celle-ci

Transport de particules massives dans un fluide turbulent : application à l'érosion due au sable sur les parois d'une turbine hydraulique

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Conception et évaluation d'un prototype de simulation de la morphogenèse urbaine par agents vecteurs multi-échelles

The research work of this PhD thesis was carried out in the context of an interdisciplinary project related to the study of urban morphogenesis. A team composed of architects and engineers specialized in GIS technologies have worked together in this project during three years, sharing their knowledge in order to understand and simulate the evolution of the urban environment of cities. The fundamental hypothesis that conducted this research is that the city can be seen as a self-organizing system governed by a set of morphogenesis rules, which can for example, determine the location of new architectural programs and induce the city's organization, from local to global scales. Architectural programs themselves are supposed to determine city's development. In this PhD thesis a simulation prototype of the urban growth based on the use of multi-agents systems was carried out. This prototype is a computer tool that allows the analysis and representation of the growth of the built environment. Nowadays, the ability to understand and simulate urban evolution proves to be essential in order to control the evolution of a city in a sustainable development view. Furthermore, this tool should facilitate the understanding and decision-making of those concerned with problems related to urban development. The urban system has been modeled as a set of space objects, such as buildings and networks, which interact between themselves. These interactions are carried out at different levels, from local to global scales, being controlled by behavioral rules or laws of growth. The result of their interaction can be figures or emergent phenomena represented at several scales. The approach using multi-agents vector systems was chosen in order to model a geographical complex system like a city, which integrates a vectorial modeling of space. Hence, each spatial agent does not possess a limit of form and size. The interest of using multi-agents vector systems also lies in their ability to manage various models of individuals, from simple entities to more complex ones. Thus, various levels of representation, such as individuals and groups of individuals, can be managed, which is not easily feasible, for example, with cellular agents. The development platform used is GeOxygene (Java computer programming language), which is an open-source platform developed at IGN (Institut Géographique National, France), by COGIT laboratory. This platform provides several GIS functions, allowing the development and implementation of the prototype here presented. An interaction model between agents was defined and the type of scenarios of each of these interactions was detailed. A set of methods and associated classes was developed. Agent's architecture was conceived in order to allow manipulation (sending, receiving and treatment) of exchanged messages. In order to show the relevance of the multi-agent multi-scale methodology, examples of buildings creation in a case study zone were carried out. Using the multi-scale vector simulation prototype here presented, the development of cities can be computed in a very innovative way. However, the developed prototype still lacks some accuracy, mostly due to the fact that the specified laws adopted for simulation do not reflect the whole reality, which is obviously much more complex to traduce. We have not yet validated the model for other cities – nevertheless, the model could already be used as a decision support tool, particularly as a planning support instrument for architects and urban planners. With regards to future work this prototype shall be integrated in a global approach of urban simulation, allowing the analysis of environmental risks, demographic and economic growth and transports simulation at different scales of analysis and 2D/3D visualization output, such as district and city

Morphogenèse de la ville contemporaine:essai sur la multi-échelle

Unstable growth, unlimited urban sprawl, and multiple fragmentations are contemporary urban phenomena requiring new investigations and interpretations of the physical impact of form on today's cities. The city as a living organism with an evolving structure adopts a principle of economy in its form generating process. The city is indeed capable of auto-organization by interaction of its programs. In the frame of this research, this dynamic process named "urban morphogenesis", originating from a logic of nature, is an engineering approach which uses concepts of symmetry – invariance, transformation, and reorganization – from local to global scales. The evolution and complexity of the contemporary city's form could be explained in a new and simple model operating with dynamic notions. A theoretical "multi-scale" model based on ascendant process that uses a set of dynamic notions was set up to accurately describe the city's transformations. The dynamics are mainly applied to the appearance of programs, to the reproduction of habitat groups, to the movement of urban centres due to the presence of new collective programs and to the flexible limit of continuous urban systems. The model can also contribute to explain strategic (de) localizations of important public programs in unsteady areas. To test the new model, the agglomeration areas of Lausanne located in the middle of "Métropole lémanique" were chosen as experiment subjects. Hopefully, this polyvalent "morphogenesis representation" model based on the following simple geometric codes: "—, Δ, ◻, ○" will serve to generate new insights and analyses of metropolitan areas. Evolution of the research will make progress the following debate: "Are both nature's forms and the urban form symmetrical in their morphogenesis?

GESTION URBAINE ET CROISSANCE SPATIALE: DIAGNOSTIC POUR UN FONCTIONNEMENT SPATIAL DE LA VILLE DE BISKRA.

Dans son processus de formation la ville change due à une urbanisation importante engendrant des problèmes spatiaux et fonctionnels. Ainsi les termes définis par les outils de la gestion urbaine sont toujours dépassés par la croissance vertigineuse de la ville.Biskra, la porte du Sahara, est l'un des plus anciens et des plus importants établissements humains du sud de l'Algérie, connue pour être la "Reine des Zibans". Comme toutes les villes sahariennes algériennes, la ville de Biskra connaît une croissance spatiale incontrôlée.La présente recherche consiste à l’étude de la croissance spatiale de la ville de Biskra et sa gestion urbaine et comment se traduit son fonctionnement spatial .Il s’agit dans un premier temps de l’analyse des mécanismes ainsi que des facteurs qui ont suscitées cette croissances spatiale , et l’évaluation des impacts et des conséquences qu’il engendre sur son fonctionnement spatial .Notre approche consiste en une analyse comparative du tissu urbain de la ville de Biskra à des dates différentes (1958,1998 et 2015)pour nous permettre de mettre en exergue les situations problématiques qui sont apparues au fur et à mesure de la formation de la ville, dans le but de rationaliser l'utilisation de l'espace urbain de manière efficace et de développer de nouvelles mesures dans la gestion urbain

CONSTRUCTION TRADITIONNELLE EN TERRE : RÉCONCILIATION DU CADRE BÂTI ANCIEN AU MODE DE VIE MODERNE EN ADOPTANT UNE STRATÉGIE DE SAUVEGARDE À TRAVERS LA RÉHABILITATION DU KSAR DE KHANGUET SIDI NADJI

Le patrimoine en terre crue joue un rôle important en Algérie, notamment dans les zones arides et désertiques où les établissements humains sont construits entièrement en terre. Ces centres historiques ont été le cadre de vie de populations sédentarisées depuis le moyen âge, leur permettant de survivre dans des conditions climatiques et naturelles extrêmes. Malheureusement, ces centres historiques sont maintenant abandonnés et laissés à l'usure du temps par leurs habitants, qui ont préféré des modes de vie plus modernes. Le Ksar de Khanguet Sidi Nadji, l'une de ces agglomérations urbaines fortifiées, est célèbre pour son histoire et sa beauté. Classé patrimoine naturel en 1968, La détérioration et l'abandon du Ksar résultent d'une part de la fragilité des constructions qui nécessitent un entretien important, et d'autre part des problèmes de construction et des pathologies observées. Ces conséquences sont exacerbées par l'effet du temps et l'impact humain, conduisant au vieillissement des constructions, à leur sous-entretien voire à l'abandon de certains édifices devenus non fonctionnels. Cette recherche doctorale vise à comprendre la pathologie de l'adobe, les problèmes de construction liés à l'utilisation de la terre, en réalisant un état des lieux sur le terrain et en effectuant des analyses avec les outils nécessaires, en collaboration avec des spécialistes des pathologies constructives des constructions en terre. L'objectif est de comparer différents modèles théoriques sur les techniques de l'adobe et les problèmes susceptibles d'affecter l'architecture en terre, en particulier celle du Ksar de Khanguet Sidi Nadji. Cette démarche permettra de diagnostiquer et de réhabiliter ce patrimoine en voie de disparition en promouvant l'utilisation de la terre comme matériau de construction. Il est également prévu de réintroduire les techniques régionales de construction en terre, en combinant les connaissances traditionnelles avec les méthodes modernes. L'élaboration de réglementations nationales et régionales pour la construction en terre, sous forme d'un guide technique, est envisagée, ainsi que l'encouragement des projets de réhabilitation et de nouvelles constructions en terre crue en impliquant davantage les autorités publiques. La préservation de ce riche patrimoine nécessitera l'intervention de spécialistes du domaine

Для студентов дневной и заочной форм получения образования всех специальностей БНТУ

Цель учебных материалов – развитие навыков адекватной интерпретации французских научно-технических текстов, их аннотирования, реферирования и перевода. Материалы включают теоретические положения и практические задания, а также тексты для самостоятельной работы по различным специальностям всех факультетов БНТУ. Материалы предназначены для студентов дневного и заочного отделений. Они могут также использоваться для работы в группах магистрантов и соискателей