Gestion de risque de portefeuille : estimation de la VaR et CVaR

International audienceCe mémoire concerne l'estimation de la Value-at-Risk (VaR) et de la Conditional Value-at-Risk (CVaR) pour des portefeuille. Après avoir étudié la VaR et la CVaR dans le modèle normal et en utilisant l'approximation de Cornish-Fisher, nous étudions la modélisation par la loi de Pareto pour le calcul de ces indicateurs de risque et de l'estimation. Dans une dernière partie, nous présentons une partie de développement logiciel concernant la mise en place d'un logiciel de présentation des cours de bourse et de leurs indicateurs

Towards clinical application of continuum active micro-endoscope robot based on EAP actuation.

International audienceContinuum robots have shown astounding abilities in the medical field as numerous robotized devices have emerged. For instance, colonoscopes, arthroscopes, catheters, endoscopes, and other medical tools have been developed. Their ability to navigate through complex anatomy and narrow spaces represent the attractive features of continuum robots. We foresee to improve their usefulness for Minimally Invasive Surgery (MIS) and Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES). These robots may be downscaled depending on the target application, e.g., from endoscopy to neurosurgery. Shorter hospital stay, less pain and scarring, and quicker recovery might then be provided to the patient. Recently, active cannulas have been used for endonasal skull base surgery for pituitary gland cancer as depicted in Figure 1a, transurethral laser prostate surgery, laser surgery, beating heart surgery, and neurosurgery. Thus, we are interested in developing a micro-endoscope whether for diagnosis or laser surger

New concept of concentric tube robots with micro-actuators based on electro-active polymers

L’utilisation de systèmes robotiques pour la navigation dans des zones confinées pose des défis intéressants sur les thèmes de conception, de modélisation et de commande, particulièrement complexes pour les applications médicales. Dans ce contexte, nous introduisons un nouveau concept de robots continus, fortement prometteurs pour des applications biomédicales, dont la forme complexe, la dextérité et la capacité de miniaturisation constituent des avantages majeurs pour la navigation intra corporelle. Parmi cette classe, les robots à tubes concentriques (RTC), qui constituent notre point de départ, sont améliorés grâce à un actionnement embarqué innovant. Nos travaux s’articulent autour de deux thématiques aux frontières de l’état de l’art. D’une part, nous avons proposé une modélisation générique et conduit une analyse cinématique approfondie de robots continus basés sur l’architecture des RTC standards et ceux avec changement de courbure de leurs tubes dans deux variantes : courbures unidirectionnelle et bidirectionnelle. D’autre part, leur commande cartésienne en pose complète est introduite avec une validation expérimentale sur un prototype développé de RTC standard, ainsi que les simulations numériques d’une loi de commande comprenant la gestion de la redondance des RTC à changement de courbure. D’autre part, nous avons effectué la synthèse, la caractérisation et la mise en œuvre de micro-actionneurs souples basés sur les polymères électro-actifs (PEA), intégrés pour la première fois dans un robot continu.Ainsi, l’asservissement visuel d’un prototype de robot télescopique souple est proposé avec des précisions atteignant 0.21 mm sur différentes trajectoires.Major challenges need to be risen in order to perform navigation in confined spaces with robotic systems in terms of design, modeling, and control, particularly for biomedical applications. Indeed,the complex shape, dexterity, and miniaturization ability of continuum robots can help solving intracorporeal navigation problems. Within this class, we introduce a novel concept in order to augment the concentric tube robots (CTR) with embedded actuation. Our works hinge on two majorcutting-edge thematics. On the one hand, we address modeling and kinematics analysis of standard CTR as well as variable curvature CTR with their two varieties : single and double bending directions.Furthermore, we perform the experimental validation of Cartesian control of a CTR prototype, anda task hierarchy based control law for redundancy resolution of CTR with variable curvatures. Onthe other hand, we develop the synthesis, the characterization, and the integration of soft microactuatorsbased on electro-active polymers (EAP) for the first time in a continuum robot. Thus, thevisual servoing of a telescopic soft robot is performed with precisions down to 0.21 mm following different trajectories

Nouveaux concepts de robots à tubes concentriques à micro-actionneurs à base de polymères électro-actifs

Major challenges need to be risen in order to perform navigation in confined spaces with robotic systems in terms of design, modeling, and control, particularly for biomedical applications. Indeed,the complex shape, dexterity, and miniaturization ability of continuum robots can help solving intracorporeal navigation problems. Within this class, we introduce a novel concept in order to augment the concentric tube robots (CTR) with embedded actuation. Our works hinge on two majorcutting-edge thematics. On the one hand, we address modeling and kinematics analysis of standard CTR as well as variable curvature CTR with their two varieties : single and double bending directions.Furthermore, we perform the experimental validation of Cartesian control of a CTR prototype, anda task hierarchy based control law for redundancy resolution of CTR with variable curvatures. Onthe other hand, we develop the synthesis, the characterization, and the integration of soft microactuatorsbased on electro-active polymers (EAP) for the first time in a continuum robot. Thus, thevisual servoing of a telescopic soft robot is performed with precisions down to 0.21 mm following different trajectories.L’utilisation de systèmes robotiques pour la navigation dans des zones confinées pose des défis intéressants sur les thèmes de conception, de modélisation et de commande, particulièrement complexes pour les applications médicales. Dans ce contexte, nous introduisons un nouveau concept de robots continus, fortement prometteurs pour des applications biomédicales, dont la forme complexe, la dextérité et la capacité de miniaturisation constituent des avantages majeurs pour la navigation intra corporelle. Parmi cette classe, les robots à tubes concentriques (RTC), qui constituent notre point de départ, sont améliorés grâce à un actionnement embarqué innovant. Nos travaux s’articulent autour de deux thématiques aux frontières de l’état de l’art. D’une part, nous avons proposé une modélisation générique et conduit une analyse cinématique approfondie de robots continus basés sur l’architecture des RTC standards et ceux avec changement de courbure de leurs tubes dans deux variantes : courbures unidirectionnelle et bidirectionnelle. D’autre part, leur commande cartésienne en pose complète est introduite avec une validation expérimentale sur un prototype développé de RTC standard, ainsi que les simulations numériques d’une loi de commande comprenant la gestion de la redondance des RTC à changement de courbure. D’autre part, nous avons effectué la synthèse, la caractérisation et la mise en œuvre de micro-actionneurs souples basés sur les polymères électro-actifs (PEA), intégrés pour la première fois dans un robot continu.Ainsi, l’asservissement visuel d’un prototype de robot télescopique souple est proposé avec des précisions atteignant 0.21 mm sur différentes trajectoires

Modeling and control strategies for flexible devices

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Kinematics and performance analysis of a novel concentric tube robotic structure with embedded soft micro-actuation

International audienceContinuum robots have shown astounding abilities to assist surgeons reaching confined spaces in the human body. Thus, accurate control of these manipulators, and particularly concentric tube robots, is required in order to achieve intracorporeal microrobotic interventions. We present hereby an improvement of this kinematic structure based on embedded soft micro-actuators. Two models for single and double direction curvature control are introduced. We demonstrate that kinematics are enhanced with respect to the standard approach in terms of holonomy, actuation redundancy and workspace covering. Further kinematic analysis enables the detection of singular configurations.The number of the end-effector pose occurrences that can be reached in a given volume (one cubic millimeter) are computed as well. Finally, the advantages of the novel structures are proven using performance indices

Comparison of Modeling Approaches for a Tendon Actuated Continuum Robot With Three Extensible Segments

International audienceContinuum robots actuated by tendons are a widely researched robot design offering high dexterity and large workspaces relative to their volume. Their flexible and compliant structure can be easily miniaturized, making them predestined for applications in difficult-to-reach and confined spaces. Adaption of this specific robot design includes extensible segments leading to an even higher manipulability and enabling so-called follow-the-leader motions of the manipulator. In this letter, kinematic modeling for a tendon actuated continuum robot with three extensible segments is investigated. The focus is drawn on the comparison of two of the most widely used modeling approaches both for freespace and loaded configurations. Through extensive experimental validation, the modeling performances are assessed qualitatively and quantitatively in terms of the shape deviation, Euclidean error at segment ends, and

: Using artificial neural networks and multisources data to study soil degradation in semi-arid area.

National audienceThis study investigates the characterization of land degradation stages in a small Mediterranean watershed experiencing strong anthropogenic activity, by using Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data and geomorphological variables. These data were carried out in the Saboun experimental watershed, located in a marl soil region of the Moroccan western Rif for which soil, hydrological, and erosion databases were readily available. To reach the objectives set for our study, we adopted the neural approach. This approach is based on the modeling of multisource data through the use of a supervised artificial neural network (ANN) based on a back-propagation algorithm. The quality of results of this approach depends on determination of the intrinsic parameters of ANN. In the present study, we provide some answers concerning issues relating to these parameters, in the hope of better defining them. The results obtained show that the integration of multisource data with spectral information provides more accuracy (Kappa = 0.91), and represents well ground reality. The validation of obtained results will help to elaborate a regional plan for the Saboun watershed in the perspective of reducing the progression of degradation processes.La présente étude s'intéresse à caractériser l'état de dégradation des sols d'un petit bassin versant méditerranéen soumis à une forte activité anthropique, en utilisant les données du capteur ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) et des variables géomorphologiques. Les données considérées correspondent au bassin expérimental Saboun, situé dans le Rif occidental du Maroc, et qui dispose d'une base de données pédologiques, hydrologiques et d'érosion. Pour atteindre les objectifs assignés à notre étude, nous avons adopté l'approche neuronale. Cette approche repose sur la modélisation des données multisources à travers un réseau de neurones dirigé basé sur l'algorithme à rétropropagation. La qualité des résultats de cette approche dépend de la détermination des paramètres intrinsèques du réseau de neurones. Dans la présente étude, nous avons apporté quelques éléments de réponse pour mieux définir ceux-ci. Les résultats obtenus montrent que l'intégration de données multisources à l'information spectrale apporte plus de précision (Kappa=0,91), et décrit bien la réalité de terrain. La validation de ces résultats permettra d'élaborer un schéma d'aménagement du bassin versant Saboun en vue de freiner le phénomène de la dégradation des sols

Étude de la dégradation des sols en milieu semi-aride à l'aide de l'approche neuronale et de données multisources

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Synthesis, Encapsulation, and Performance Analysis of Large Deformation Tri-layer Polypyrrole Actuator

International audienceThis paper reports the synthesis of an electroactivepolymer actuator in polypyrrole (PPy) on a polyvinylidenedifluoride (PVDF) substrate. The technological development isdetailed. This study reports our investigation on a tri-layer PPyactuator for large deformations and comparison with literaturemodeling.We also investigate their use towards real applicationsby introducing lifetime measurement, encapsulation and closedloop contro