Large-Scale Modelling and Interactive Decision Analysis

These Proceedings report the scientific results of an International Workshop attended by more than fifty scientists from thirteen countries. This volume is structured in three parts: (I) Theory and Methodology, (II) Interaction Principles and Computational Aspects and (III) Applications. Part I contains papers dealing with utility and game theory, multicriteria optimizations theory and interactive procedures, dynamic models/systems and concepts of multicriteria analysis. Papers dealing with the user-machine interface, intelligent (user-friendly) decision support and problems of computational aspects are included in Part II. Contributions with applications are mainly concentrated in Part III but can also be found in several papers in other parts. Use of the term "large-scale" in the title of the Proceedings was especially substantiated by contributions dealing with modelling and decision analysis problems of the size of a whole national economy like structuring the carbochemical industry, the energy system or even natural gas trade in Europe

Quantification et propagation d'incertitude dans les phases amont de projets de conception d'avions : de l'optimisation déterministe à l'optimisation sous contraintes probabilistes

Le " Conceptual Design " est la première étape d'un projet d'avion de transport de passagers. Classiquement, au cours de ce processus, un grand nombre de configurations possibles sont comparées après avoir été dimensionnées sur la base d'un processus d'optimisation déterministe, multidisciplinaire sous contraintes. L'objectif est de définir les paramètres principaux de l'avion qui répondent à un cahier des charges donné de haut niveau. A ce stade du projet, les ingénieurs doivent résoudre le problème en ayant très peu de connaissances sur le produit final et donc beaucoup d'incertitude. La gestion de l'incertitude est un point crucial : réussir à comprendre au plus tôt l'impact qu'elle aura sur la configuration et les performances de l'avion peut permettre de choisir les configurations qui présentent le meilleur rapport bénéfice sur risque ainsi que de réduire le temps de conception ultérieur et donc les coûts. Cette thèse introduit une nouvelle méthodologie pour la résolution d'un problème d'optimisation de configuration avion affecté par de l'incertitude. Dans un premier temps, la source principale d'incertitude présente à ce stade du projet est identifiée comme étant de l'incertitude de prédiction des modèles de simulation. Cette incertitude est de type épistémique. Elle est quantifiée à l'aide d'outils probabilistes. Pour ce faire, et en nous inspirant de la loi Béta, nous avons créé une nouvelle loi de probabilité générique, capable de s'ajuster à des distributions de formes très différentes, intitulée distribution Beta-Mystique. Dans un second temps, nous réalisons des études de propagation d'incertitudes à l'aide des méthodes de Monte Carlo et de propagation des moments, afin d'analyser la robustesse d'une configuration avion par rapport à une quantité d'incertitude donnée. Enfin, une optimisation sous contraintes probabilistes est résolue afin de générer des configurations avions robustes. Deux stratégies sont mises en place : l'approximation des contraintes probabilistes à l'aide de surfaces de réponses et la résolution du problème à l'aide de la méthode de propagation des momentsConceptual aircraft sizing is the first step in the development project of a passenger transport aircraft. Classically, in this phase, a lot of aircraft configurations are compared after having been globally sized thanks to a deterministic, multidisciplinary and constrained optimisation problem. The purpose is to determine the main characteristics of the airplane according to a set of Top Level Requirements. At preliminary stage, designers have to deal with limited knowledge and high uncertainty when solving this problem. Managing that uncertainty is a major issue: assessing its impact on the design in the early stage allows to save time and cost. This PhD thesis introduces a new methodology to solve the aircraft design optimisation affected by uncertainty. First of all, the main source of uncertainty involved at this stage is identified as predictive model uncertainty, which is part of epistemic uncertainty. This uncertainty is quantified within a probabilistic framework. For that purpose, based on the Beta distribution, we create a new generic distribution function able to assume a wide range of distribution shapes: it is called Beta-Mystique distribution. Second of all, we realise uncertainty propagation studies with Monte Carlo and moment propagation methods, in order to analyse the robustness of aircraft configuration according to a set of uncertainties. Finally, a chance constrained optimisation is solved to produce a robust aircraft configuration. Two strategies are considered: the use of Surrogate models to approximate the probabilities and the resolution of the optimisation problem thanks to the moment propagation metho

Etude et génération de formes d'ondes "ad hoc" pour les communications. (Une approche algébrique pour l'étude de l'efficacité spectrale et la réduction du PAPR dans les TDCS)

Avec le besoin croissant en bande-passante, les technologies dites de radio-cognitive sont de plus en plus étudiées par la communauté scientifique. L enjeu est d utiliser au mieux le spectre disponible. L'une de ces technologies, Transform Domain Communication System (TDCS), dont les performances en termes d efficacité énergétique et spectrale étaient jusqu'à présent méconnues, constitue le sujet d'étude de cette thèse. Après une présentation du contexte scientifique et industriel de la thèse, le système TDCS est introduit, ainsi que ses similarités et différences avec OFDM et MC-CDMA. Le système est ensuite décrit sous le formalisme algébrique des modulations linaires. Cela a permis d établir une expression de l efficacité spectrale du système. Plusieurs techniques sont alors proposées pour améliorer celle-ci tout en améliorant, dans certains cas, le taux d erreur binaire. Étant composé d un de plusieurs composantes sinusoïdales, le signal TDCS souffre d un fort Peak-to-Average Power Ratio (PAPR). La théorie ensembliste est alors présentée puis mise à profit en troisième partie de cette thèse pour proposer les algorithmes Douglas-Rachford et ROCS de réduction du PAPR des signaux TDCS. Ces algorithmes convergent plus rapidement et vers des valeurs plus basses que l algorithme POCS précédemment utilisé dans la littératureFor about ten years, spectrum scarcity and the growing need of bandwidth have pushed the studies on cognitive-radio technologies to counter this waste. Among them: the Transform Domain Communication System (TDCS), on which this thesis focuses. Until now, TDCS performance in terms of spectral and power efficiency was largely unknown. After introducing the thesis industrial and scientific context, the TDCS is introduced and compared with popular technologies such as OFDM and MC-CDMA. The system is then studied by means of the linear modulations algebraic framework. This has led to the TDCS spectral efficiency determination and to new design rules to jointly achieve a better spectral efficiency and a lower BER. Several methods are then proposed to further increase the spectral efficiency by means of a dense multidimensional modulation. Since a TDCS signal is made of several sines, it suffers from a strong Peak-to-Average Power Ratio (PAPR). Set theoretic estimation is then introduced in a third part and new PAPR-reduction algorithms such as Douglas-Rachford and Reflection Onto Convex Sets are brought to light and achieve better performance than the usual POCS algorithm regarding to the convergence rate, as well as the achieved PAPRTOULOUSE-INSA-Bib. electronique (315559905) / SudocSudocFranceF