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Dissertations / Theses on the topic 'Non-invariance'
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Gagnon, Olivier. "Limits on Lorentz non-invariance from high energy cosmic rays." Thesis, McGill University, 2005. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=82235.
Full textAbstract:
We put strong constraints on Lorentz violation by studying the inner structure of highly energetic protons. Our work is in direct continuation of previous analysis based on dimensions 4, 5 and 6 Lorentz violating operators. Our original contribution is due to the study of the inner structure of hadrons and their relation with Lorentz violating operators. The strength of the constraints arising from this new analysis should discourage us to propose new general theories that are Lorentz violating.
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Ladoy, Philippe. "Approche non-standard des séries climatologiques invariance d'échelle et intermittence." Lille 3 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375988513.
Full text
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Ladoy, Philippe. "Approche non-standard des séries climatologiques : invariance d'échelle et intermittence." Paris 4, 1986. http://www.theses.fr/1986PA040156.
Full textAbstract:
Nous etudions les fluctuations de la temperature a differentes echelles d'espace et de temps. Nous caracterisons les regimes de fluctuations, les similitudes de comportement a differentes echelles et les echelles elles-memes. Nous presentons les notions d'invariance d'echelle et d'intermittence. Associees a la notion de dimension fractale, ces notions decrivent l'extreme variabilite des phenomenes atmospheriques selon une grande variete d'echelles. Les regimes de fluctuations sont analyses par les spectres de fourier. Les gammes de frequences pour lesquelles le spectre de fourier varie selon une loi de puissance indiquent que les fluctuations correspondantes n'ont pas d'echelle caracteristique: elles sont invariantes par changement d'echelle. Nous montrons que les fluctuations extremes, (correspondant a une forte intermittence) sont distribuees selon une loi hyperbolique ou a "decroissance lente". Nous etudions les fluctuations locales et regionales de la temperature moyenne quotidienne entre 1951 et 1980. Nous montrons que les comportements sont similaires et qu'ils permettent de quantifier les ensembles sur lesquels sont calculees les series. Quelques resultats sont presentes pour les precipitations. Les etudes des comportements sur de plus vastes superficies doivent tenir compte de l'heterogeneite geographique des reseaux de mesures. L'ajustement de la repartition spatiale des stations d'observations a un ensemble plus disperse, plus rare -de dimension fractale- permet de definir une propriete essentielle des reseaux : la resolution dimensionnelle. Nous indiquons comment cette propriete limite la capacite des reseaux a detecter les phenomenes atmospheriques les plus intenses, les plus localises. Cette dependance dimensionnelle affecte aussi bien les donnees moyennees sur de vastes superficies, leur interpolation en points de grille que le calibrage des mesures teledetecteesWe study the fluctuations of temperature data over various time and space scales we characterize the fluctuations regimes, the similarities of the behavior and the scales. We state scale invariance and intermittency. Associated with the idea of fractal dimension, these notions are relevant to learn extreme variability of atmospheric phenomena over a wide range of space and time scales. To analyse fluctuations, we use power-spectra of the fast fourier transform. Regimes over which the spectrum varies in simple power law manner have noncharacteristic time scale and thus scale invariant. We show that fluctuations are large (associated with strong intermittency) and are hyperbolic in form. We study both local and regional daily temperature fluctuations between 1951 and 1980. We show that the behaviors are very similar and they allow to quantify sets over which the data are averaged. To learn such behavior over larger areas, we must take into accompt that measuring networks are spatially distributeed in a highly inhomogeneous manner. Their sparseness can be characterized by a fractal dimension. We compute this one and we stress that most intense phenomena will be lost with a sparse set of observating stations. This insufficient dimensional resolution is associated with biases in averaging, difficulties in interpolating measurements to a uniform grid, and problems in calibrating remotely-sensed informations
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Hannes, Wolf-Rudiger. "Quantum transport and non-unitary gauge invariance in graphene-based electronic systems." Thesis, Heriot-Watt University, 2013. http://hdl.handle.net/10399/2683.
Full textAbstract:
Quantum transport is studied in electronic two-terminal devices with mono- and few-layer graphene samples described by the low-energy effective theories. Using the scattering approach, the full counting statistics of the transmission distribution, including conductance and noise, are analyzed in the ballistic regime. For undoped few-layer graphene the transport properties are reduced to those of uncoupled monolayers, which manifests a non-unitary gauge invariance owing to the chiral symmetry. Gauge transformations are also used to analyze the effect of external magnetic fields and to facilitate the conformal mapping between the rectangular and Corbino disk sample geometries. The gate-voltage dependence of the ballistic transport properties is studied in a simplistic model and a self-consistent model taking into account the partial doping of the sample by the metallic electrodes. The long-range contact potential is shown to cause strong electron-hole asymmetries in the conductance and noise. Disordered graphene samples are investigated by means of a recently developed approach based on the assumption of non-overlapping impurities. The magnetoconductance of graphene with scalar impurities shows a transition from the diffusive transport regime at weak magnetic fields to the quantum Hall regime, and a transition at stronger magnetic fields to an effectively ballistic regime.
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Dier, Dominik [Verfasser]. "Non-autonomous Cauchy problems governed by forms: maximal regularity and invariance / Dominik Dier." Ulm : Universität Ulm. Fakultät für Mathematik und Wirtschaftswissenschaften, 2015. http://d-nb.info/1067185984/34.
Full text
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Wirth, R. J. Curran Patrick J. "The effects of measurement non-invariance on parameter estimation in latent growth models." Chapel Hill, N.C. : University of North Carolina at Chapel Hill, 2008. http://dc.lib.unc.edu/u?/etd,2060.
Full textAbstract:
Thesis (Ph. D.)--University of North Carolina at Chapel Hill, 2008.Title from electronic title page (viewed Feb. 17, 2009). "... in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the Department of Psychology." Discipline: Psychology; Department/School: Psychology.
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Weismantel, Eric. "Perceptual Salience of Non-accidental Properties." The Ohio State University, 2013. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1376610211.
Full text
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Dib, Alaa. "Nonlinear control and visual servoing of autonomous robots." Thesis, Supélec, 2011. http://www.theses.fr/2011SUPL0014/document.
Full textAbstract:
Dans ce travail de thèse, on s’intéresse au problème de déplacement et de la localisation d'un robot mobile autonome dans son environnement local. La première partie du manuscrit les deux tâches de mouvement de base : c'est-à-dire, la stabilisation et le suivi de trajectoire. Deux stratégies de commande ont été traitées: le mode de glissement intégral, et la méthode dite «Immersion et Invariance». La deuxième partie porte sur l'asservissement visuel, les deux techniques 2D et 3D d'asservissement visuel ont été appliquées. Les moments d'image ont été choisis comme indices visuels car ils sont moins sensibles au bruit d'image et autres erreurs de mesure. Une nouvelle approche de l'asservissement visuel qui repose sur l'image est ici proposée. Elle est basée sur la génération de trajectoires sur le plan de l'image directement (calcul des valeurs des primitives d’image correspondantes à une trajectoire cartésienne donnée). Cette approche garantit que la robustesse et la stabilité bien connues de l'asservissement 2D ont été étendues en raison du fait que les emplacements initial et désiré de la caméra sont proches. Les trajectoires obtenues garantissent aussi que la cible reste dans le champ de vue de la caméra et que le mouvement du robot correspondant est physiquement réalisable. Des tests expérimentaux ont été effectués et des résultats satisfaisants ont été obtenus à partir des implémentations des stratégies de commande et d'asservissement visuel. Bien qu'ils soient développés et expérimentés dans le cadre spécifique d'un robot de type unicycle, ces travaux sont assez génériques pour être appliqués sur autres types de véhiculesThis thesis focuses on the problem of moving and localizing an autonomous mobile robot in its local environments. The first part of the manuscript concerns two basic motion tasks, namely the stabilization and trajectory tracking. Two control strategies were discussed: the integral sliding mode, and the method known as “Immersion and Invariance” for nonlinear control. The second part focuses on both 2D and 3D visual servoing techniques. Image moments were chosen as visual features as they provide a more geometric and intuitive meaning than other features, and they are less sensitive to image noise and other measurement errors. A new approach to visual servoing based on image is herein proposed. It is based on the generation of trajectories directly on the image plane (Calculation of the image features corresponding to a given Cartesian path). This approach ensures that the robustness and stability are extended due to the fact that the initial and desired locations of the camera are close. The trajectories obtained guarantee that the target remains in the field of view of the camera and the corresponding movement of the robot is physically feasible. Experimental tests have been conducted, and satisfactory results have been obtained from both implementations regarding motion control and visual servoing strategies. Although developed and tested in the specific context of a unicycle type robot, this work is generic enough to be applied to other types of vehicles
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HEINEMANN, CHRISTINE. "Methodes variationnelles et invariance de jauge : vers une etude non perturbative des theories de yang-mills en dimension 4." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066566.
Full textAbstract:
Ce travail etudie les theories de yang-mills en dimension 4, sans terme de quarks, dans le cadre des methodes variationnelles. Ceci permet d'aborder le secteur non perturbatif de ces theories, la principale difficulte consistant a adapter les methodes variationnelles au cas d'etats presentant une symetrie interne de jauge. Une premiere partie est consacree au formalisme utilise (hamiltonien, en approche de schrodinger et representation fonctionnelle). On etudie alors le domaine des basses energies, dans la limite des champs constants et quasi-constants : on presente a ce propos differentes methodes de developpement en gradient qui preservent, au moins a un certain ordre d'approximation, l'invariance de jauge du probleme. La troisieme partie envisage plus generalement la question de l'invariance de jauge des theories de yang-mills : une resolution approchee de ce probleme est developpee, consistant a construire une fonctionnelle d'energie optimale qui compense la non-invariance de jauge des etats variationnels gaussiens. Essentiellement non perturbative, cette resolution s'avere cependant redonner, a l'ordre d'une boucle, le comportement perturbatif ultraviolet exact des theories de yang-mills en dimension 4. Une derniere partie est consacree aux conclusions de ce travail et aux differentes perspectives de recherche qui en resultent. Trois appendices et un article publie dans physical review d completent l'ensemble.
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Marquez, Martin Ivan. "Quantum walks : background geometry and gauge invariance." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0698.
Full textAbstract:
Les dénommées marches quantiques, évolutions quantiques locales sur graphes discrets, sont un outil très pratique pour simuler certains systèmes physiques. Nous nous limiterons à leur version à temps discret, les marches quantiques à temps discret (MQTD). Dans certaines limites en espace-temps continu, ces marches quantiques coïncident avec des équations d’onde pour fermions relativistes, dont l’archétype et pilier est l’équation de Dirac. Dans la présente thèse, nous poursuivons l'étude des propriétés des MQTD comme possibles schémas de simulation quantique. Nous pouvons résumer nos résultats en trois parties: i) Nous introduisons un schéma MQTD permettant de simuler, dans la limite au continu, la dynamique de fermions relativistes dans une théorie de branes; ceci ouvre la possibilité d’étudier différents modèles de théories Kaluza-Klein; ii) Nous discutons l’invariance de jauge U(1), i.e., électromagnétique, des MQTD, nous comparons notre modèle aux invariances précédemment introduites dans la littérature; notre invariance de jauge présente de fortes similitudes avec celle des théories de jauge sur réseau; iii) Nous introduisons des MQTD sur grilles non-rectangulaires, plus précisément, triangulaires et hexagonales, avec toujours comme condition de retrouver l’équation de Dirac au continuum; ces modèles peuvent être étendus au moyen d’opérateurs unitaires locaux spatio-temporelle inhomogènes et n’agissant que sur l’espace interne du marcheur, afin de générer dans la limite au continu l’équation de Dirac en espace-temps courbeThere are many problems that cannot be solved using current classical computers. One manner to approach a solution of these systems is by using quantum computers. However, building a quantum computer is really challenging from the experimental side. Quantum simulators have been capable to solve some of these problems, as they are realizable experimentally. Discrete Time Quantum Walks (DTQWs) have been proved to be an useful tool to quantum simulate physical systems. In the continuous limit, a family of differential equations can be achieved, in particular, the Dirac equation can be recovered. In this thesis we study QWs as possible schemes for quantum simulation. Specifically, we can summarize our results in: i) We introduce a QW-based model in which a brane theory can be simulated in the continuum, opening the possibility to study more general theories with extra dimensions; ii) Electromagnetic gauge invariance in QWs is discussed, presenting some similarities and differences to previous models. This QW model also makes a connection to gauge invariance in lattice gauge theories (LGT); iii) We introduce QWs over non-rectangular lattices, such a triangular or honeycomb structures, for the purpose of simulating the Dirac equation in the continuum. We also extent these models, by introducing local coin operators, that allow us to reproduce the dynamics of quantum particles under a curved space time
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Badri, Hicham. "Sparse and Scale-Invariant Methods in Image Processing." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0139/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, on présente de nouvelles approches à base de parcimonie et d'invariance d' échelle pour le développement de techniques rapides et efficaces en traitement d'images. Au lieu d'utiliser la norme l1 pour imposer la parcimonie, on exploite plutôt des pénalités non-convexes qui encouragent plus la parcimonie. On propose une approche de premier ordre pour estimer une solution d'un opérateur proximal non-convexe, ce qui permet d'exploiter facilement la non-convexité. On étudie aussi le problème de pluri-parcimonie quand le problème d'optimisation est composé de plusieurs termes parcimonieux. Ce cas survient généralement dans les problèmes qui nécessitent à la fois une estimation robuste pour rejeter les valeurs aberrantes et exploiter une information de parcimonie connue a priori. Ces techniques sont appliquées à plusieurs problèmes importants en vision par ordinateur bas niveau telles que le lissage sélectif, la séparation d'images, l'intégration robuste et la déconvolution. On propose aussi d'aller au-delà de la parcimonie et apprendre un modèle de mapping spectral non-local pour le débruitage d'images. La notion d'invariance d' échelle joue aussi un rôle important dans nos travaux. En exploitant ce principe, une définition précise des contours est définie, ce qui peut être complémentaire à la notion de parcimonie. Plus précisément, on peut construire des représentations invariantes pour la classification en se basant sur une architecture de réseaux convolutionnels profonds. L'invariance d' échelle permet aussi d'extraire les pixels qui portent les informations nécessaires pour la reconstruction ou aussi améliorer l'estimation du flot optique sur les images turbulentes en imposant la parcimonie comme régularisation sur les exposants de singularité locauxIn this thesis, we present new techniques based on the notions of sparsity and scale invariance to design fast and efficient image processing applications. Instead of using the popular l1-norm to model sparsity, we focus on the use of non-convex penalties that promote more sparsity. We propose to use a first-order approximation to estimate a solution of non-convex proximal operators, which permits to easily use a wide rangeof penalties. We address also the problem of multi-sparsity, when the minimization problem is composed of various sparse terms, which typically arises in problems that require both a robust estimation to reject outliers and a sparse prior. These techniques are applied to various important problems in low-level computer vision such as edgeaware smoothing, image separation, robust integration and image deconvolution. We propose also to go beyond sparsity models and learn non-local spectral mapping with application to image denoising. Scale-invariance is another notion that plays an important role in our work. Using this principle, a precise definition of edges can be derived which can be complementary to sparsity. More precisely, we can extractinvariant features for classification from sparse representations in a deep convolutional framework. Scale-invariance permits also to extract relevant pixels for sparsifying images. We use this principle as well to improve optical ow estimation on turbulent images by imposing a sparse regularization on the local singular exponents instead of regular gradients
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Dib, Alaa. "Commande non linéaire et asservissement visuel de robots autonomes." Phd thesis, Supélec, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795247.
Full textAbstract:
Dans ce travail de thèse, on s'intéresse au problème de déplacement et de la localisation d'un robot mobile autonome dans son environnement local. La première partie du manuscrit les deux tâches de mouvement de base : c'est-à-dire, la stabilisation et le suivi de trajectoire. Deux stratégies de commande ont été traitées: le mode de glissement intégral, et la méthode dite "Immersion et Invariance". La deuxième partie porte sur l'asservissement visuel, les deux techniques 2D et 3D d'asservissement visuel ont été appliquées. Les moments d'image ont été choisis comme indices visuels car ils sont moins sensibles au bruit d'image et autres erreurs de mesure. Une nouvelle approche de l'asservissement visuel qui repose sur l'image est ici proposée. Elle est basée sur la génération de trajectoires sur le plan de l'image directement (calcul des valeurs des primitives d'image correspondantes à une trajectoire cartésienne donnée). Cette approche garantit que la robustesse et la stabilité bien connues de l'asservissement 2D ont été étendues en raison du fait que les emplacements initial et désiré de la caméra sont proches. Les trajectoires obtenues garantissent aussi que la cible reste dans le champ de vue de la caméra et que le mouvement du robot correspondant est physiquement réalisable. Des tests expérimentaux ont été effectués et des résultats satisfaisants ont été obtenus à partir des implémentations des stratégies de commande et d'asservissement visuel. Bien qu'ils soient développés et expérimentés dans le cadre spécifique d'un robot de type unicycle, ces travaux sont assez génériques pour être appliqués sur autres types de véhicules.
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Delorme, Mathieu. "Processus stochastiques et systèmes désordonnés : autour du mouvement Brownien." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEE058/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, on étudie des processus stochastiques issus de la physique statistique. Le mouvement Brownien fractionnaire, objet central des premiers chapitres, généralise le mouvement Brownien aux cas où la mémoire est importante pour la dynamique. Ces effets de mémoire apparaissent par exemple dans les systèmes complexes et la diffusion anormale. L’absence de la propriété de Markov rend difficile l’étude probabiliste du processus. On développe une approche perturbative autour du mouvement Brownien pour obtenir de nouveaux résultats, sur des observables liées aux statistiques des extrêmes. En plus de leurs applications physiques, on explore les liens de ces résultats avec des objets mathématiques, comme les lois de Lévy et la constante de PickandsIn this thesis, we study stochastic processes appearing in different areas of statistical physics: Firstly, fractional Brownian motion is a generalization of the well-known Brownian motion to include memory. Memory effects appear for example in complex systems and anomalous diffusion, and are difficult to treat analytically, due to the absence of the Markov property. We develop a perturbative expansion around standard Brownian motion to obtain new results for this case. We focus on observables related to extreme-value statistics, with links to mathematical objects: Levy’s arcsine laws and Pickands’ constant. Secondly, the model of elastic interfaces in disordered media is investigated. We consider the case of a Brownian random disorder force. We study avalanches, i.e. the response of the system to a kick, for which several distributions of observables are calculated analytically. To do so, the initial stochastic equation is solved using a deterministic non-linear instanton equation. Avalanche observables are characterized by power-law distributions at small-scale with universal exponents, for which we give new results
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Ipia, Carlos Andrés Palechor. "Deformações e invariâncias em modelos supersimétricos em três e quatro dimensões espaçotemporais." reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2017.
Find full textAbstract:
Orientador: Prof. Dr. Alysson Fábio FerrariTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017.
As deformações do espaço-tempo têm sido bastante estudadas desde diferentes abordagens tais como a não comutatividade canônica e deformações via álgebras de Hopf, com a motivação de que estas deformações podem aparecer a escalas de altas energias, como por exemplo a escala de Planck. De igual forma, pode-se buscar estender deformações para a estrutura do superespaço e a supersimetria, e assim estudar o comportamento clássico e quântico, como a invariância supersimétrica e renormalizabilidade, em modelos definidos sobre estas estruturas. Dois tipos de deformações possíveis da supersimetria foram estudadas neste trabalho. O primeiro deles envolve a introdução de um produto não comutativo em (3+1) dimensões, que embora seja um produto não associativo e que quebra a álgebra da supersimetria, permite construir um modelo de Wess-Zumino com correções de derivadas de ordem superior do tipo Lee-wick, e que resultam ser invariante sob as transformações da SUSY usual. O segundo tipo de deformação estudado utiliza o conceito de álgebras de Hopf, através de um twist de Drinfel¿d. No caso do modelo de Wess-Zumino em (2 + 1) dimensões, veremos que apesar de que as estruturas sejam construídas de forma consistente e seja possível preservar a álgebra da SUSY usando geradores deformados, o modelo resulta não ser invariante sob esta última e não renormalizável. Também foi usado o formalismo de twist para um modelo de Chern-simons com SUSY N = 2 em (2 + 1) dimensões, que permite construir um modelo invariante de calibre, no entanto a invariância da SUSY não seja evidente. Neste modelo, embora em principio a álgebra da SUSY pode ser preservada pelo uso de geradores deformados, estes tornam-se bastante complicados, dificultando a prova da invariância supersimétrica. Pode-se concluir que existem diferentes formas de deformar as estruturas algébricas da supersimetria e que devido aos vínculos de cada modelo em específico torna-se difícil a construção de modelos que preservem algumas das propriedades importantes de modelos supersimétricos que se estudam, tais como a invariância e renormalização.
The space-time deformations have been well studied using different approaches, like as canonical commutativity and deformations via Hopf algebras, with the motivation of such deformations can appear in high scale energies, for example, planck scales. The same way, they can extend deformations to superspace and supersymmetry structures, and thus, study the quantum and classical behavior, like as the supersymmetry invariance and renormalizability, in models defined on these structures. Two classes of possible transformation of supersymmetry were studied in this work. The first one involves the introduction of one non commutative product in (3 + 1) dimensions, although it is not associative and breaks the supersymmetry algebra. It allows the construction of a Wess- Zumino model with higher order derivatives corrections like as Lee-Wick models, and it is invariant under usual SUSY transformations. The second deformation class studied utilizes the Hopf algebra concept, through Drinfel¿d twist. In the Wess-Zumino case in (2 + 1) dimensions, we can observe, although, the construction of the algebraic structure is consistent and it is possible preserve the SUSY algebra using deformed generators, the model is not invariant under this last and non renormalizable, also the twist formalism was used to Chern-Simons model N = 2 in (2 + 1) dimensions, it allows to construct an invariant gauge model, however the SUSY invariance is not evident. In this model, although the SUSY algebra can be preserved using the deformed generators, they become complicated, making it difficult to prove the supersymmetric invariance. It is possible to conclude that there are different ways to deform the algebraic structures of supersymmetry and because of the constraints of each specific model, it is difficult the construction of models which preserve some important properties of supersymmetry models studies, like as invariance and renormalizability.
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Grbčić, Sara. "Linked interpolation and strain invariance in finite-element modelling of micropolar continuum." Thesis, Compiègne, 2018. http://www.theses.fr/2018COMP2454.
Full textAbstract:
Au cœur de cette thèse est une théorie de continuum alternatif connue comme la théorie micropolaire, qui est développée pour décrire des phénomènes lesquels on ne peut pas décrire en utilisant la théorie classique. Dans cette théorie, en complément du champ de déplacement, il existe aussi un autre champ indépendant, celui de microrotation, et afin de pouvoir décrire complètement un tel matériau, six paramètres des matériaux sont nécessaires. Dans le cadre de la modélisation par éléments finis, nouveaux éléments fondés sur la théorie micropolaire dans les régimes linéaire et géométriquement non linéaire sont développés. Dans le cadre de l'analyse linéaire, les problèmes bi- et tri-dimensionnels sont analysés. En 2D, les nouvelles familles des éléments triangulaires et quadrilatères sont développés avec l'interpolation liée des champs cinématiques. Ensuite, la forme faible est étendue aux 3D, et un élément fini hexaédrique du premier ordre, avec le champ de déplacement enrichi avec des modes incompatibles est dérivé. Il est constaté que l'interpolation liée et les modes incompatibles améliore la précision par rapport à la précision des éléments finis micropolaires conventionnels. Dans le part non-linéaire, les éléments de premier et deuxième ordre avec l'interpolation conventionnelle sont développés. Pour tester la performance des éléments présentés, une solution analytique non-linéaire de la flexion pure est dérivée. Il est observé que les éléments convergent vers la solution dérivée. Les éléments sont testés sur les autres exemples où la dépendance du sentier et l'invariance de déformation sont détectés. Une procédure pour résoudre ces anomalies est présentéeAt the core of this thesis is an alternative continuum theory called the micropolar (Cosserat) continuum theory, developed in order to describe the phenomena which the classical continuum theory is not able to describe. In this theory, in addition to the displacement field, there also exists an independent microrotation field and, in order to completely describe such a material, six material parameters are needed. In the framework of the finite-element method, new finite elements based on the micropolar continuum theory in both linear and geometrically non-linear analysis are developed using the displacement-based approach. In the linear analysis, both two- and three-dimensional set-ups are analysed. In 2D new families of triangular and quadrilateral finite elements with linked interpolation of the kinematic fields are derived. In order to assure convergence of the derived finite elements, they are modified using the Petrov-Galerkin approximation. Their performance is compared against existing conventional micropolar finite elements on a number of micropolar benchmark problems. It is observed that the linked interpolation shows enhanced accuracy in the bending test when compared against the conventional Lagrange micropolar finite element. Next, the weak formulation is extended to 3D and a first-order hexahedral finite element enhanced with the incompatible modes is derived. The element performance is assessed by comparing the numerical results against the available analytical solutions for various boundary value problems, which are shown to be significant for the experimental verification of the micropolar material parameters. It is concluded that the proposed element is highly suitable for the validation of the methodology to determine the micropolar material parameters. In the non-linear part, first- and second-order geometrically nonlinear hexahedral finite elements with Lagrange interpolation are derived. In order to test the performance of the presented finite elements, a pure-bending non-linear micropolar analytical solution is derived. It is observed that the elements converge to the derived solution. The elements are tested on three additional examples where the path-dependence and strain non-invariance phenomena are detected and assessed in the present context. A procedure to overcome the non-invariance anomaly is outlined
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van, der Wilk Mark. "Sparse Gaussian process approximations and applications." Thesis, University of Cambridge, 2019. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/288347.
Full textAbstract:
Many tasks in machine learning require learning some kind of input-output relation (function), for example, recognising handwritten digits (from image to number) or learning the motion behaviour of a dynamical system like a pendulum (from positions and velocities now to future positions and velocities). We consider this problem using the Bayesian framework, where we use probability distributions to represent the state of uncertainty that a learning agent is in. In particular, we will investigate methods which use Gaussian processes to represent distributions over functions. Gaussian process models require approximations in order to be practically useful. This thesis focuses on understanding existing approximations and investigating new ones tailored to specific applications. We advance the understanding of existing techniques first through a thorough review. We propose desiderata for non-parametric basis function model approximations, which we use to assess the existing approximations. Following this, we perform an in-depth empirical investigation of two popular approximations (VFE and FITC). Based on the insights gained, we propose a new inter-domain Gaussian process approximation, which can be used to increase the sparsity of the approximation, in comparison to regular inducing point approximations. This allows GP models to be stored and communicated more compactly. Next, we show that inter-domain approximations can also allow the use of models which would otherwise be impractical, as opposed to improving existing approximations. We introduce an inter-domain approximation for the Convolutional Gaussian process - a model that makes Gaussian processes suitable to image inputs, and which has strong relations to convolutional neural networks. This same technique is valuable for approximating Gaussian processes with more general invariance properties. Finally, we revisit the derivation of the Gaussian process State Space Model, and discuss some subtleties relating to their approximation. We hope that this thesis illustrates some benefits of non-parametric models and their approximation in a non-parametric fashion, and that it provides models and approximations that prove to be useful for the development of more complex and performant models in the future.
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Alawieh, Aya. "Hybrid and nonlinear control of power converters." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00769950.
Full textAbstract:
Switched electronic systems are used in a huge number of everyday domestic and industrial utilities: liquid crystal displays, home appliances, lighting, personal computers, power plants, transportation vehicles and so on. Efficient operations of all such applications depend on the essential "hidden work" done by switched electronic systems, whose behavior is determined by a suitable interconnection and control of analog and digital devices. As a motivation of this work, we consider the DC-DC power converters. This thesis contributes to provide hybrid and nonlinear control problem solutions to several types of power converters. In the first part we are interested in the problem of voltage regulation of power converters operating in discontinuous conducting mode. Two power converters are considered: the boost converter and the buck-boost converter. The system does not admit a (continuous--time) average model approximation, hence is a hybrid system where the control objective is the generation of a periodic orbit and the actuator commands are switching times. Our main contribution is a simple robust algorithm that gives explicit formulas for the switching times without approximations. Simulation and experimental results that illustrate the robustness of the scheme to parameter uncertainty, as well as performance comparisons with current practice, are presented. In the second part a class of power converters that can be globally stabilized with an output-feedback PI controller has been identified. Moreover, we will prove that the I&I observer can be combined with the PI controller preserving the GAS properties of the closed-loop. The class is characterized by a simple linear matrix inequality. The new controller is illustrated with the widely-popular, and difficult to control, single-ended primary inductor converter, for which simulation and experimental results are presented.
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Langarica, ordoba Diego. "Stabilisation transitoire de systèmes de puissance : une approche unifiée." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112086/document.
Full textAbstract:
Un système de puissance électrique est un réseau complexe de composants électriques utilisés pour fournir, transmettre et utiliser l'énergie électrique. Son objectif final est d'offrir un service fiable, sécurisé et ininterrompu à l'utilisateur final, cela signifie, tension constante et fréquence constante en tout temps. Aujourd'hui, la tendance de la production d'électricité est vers un réseau interconnecté de lignes de transmission reliant la génération et les charges dans des grands systèmes intégrés. En fait, un réseau de système de puissance est considéré comme la machine la plus complexe et plus jamais construite par l'homme car elle peut s'étendre sur tout un continent. Pour cette raison, l'amélioration de la stabilité transitoire des réseaux électriques est d'une grande importance dans la société humaine, car si la stabilité est perdue, le collapse de la puissance peut se produire dans une grande zone peuplée et de graves dommages seront portées à l'économie régionale et les conforts des consommateurs. Par conséquent, compte tenu de tous les problèmes présentés avant, ce travail de recherche aborde la stabilisation transitoire des systèmes de puissance multi-machines soumises à des perturbations du réseau à partir de deux approches: la centralisation, qui considère aucune limitation dans l'échange d'informations d'un réseau donné, et d'autre part, la décentralisation, qui suppose l'échange d'informations n'est pas disponible. À cette fin, d'abord, nous introduisons une nouvelle théorie de commande pour stabiliser globalement systèmes triangulaires non linéarisables globalement en utilisant une commande de rétroaction d'état dynamique non linéaire, qui diffère de backstepping puisque la forme stricte de rétroaction n'est plus nécessaire. Ensuite, sur la base de ces nouvelles idées, le problème de stabilisation transitoire des systèmes de puissance est résolu d'un point de vue centralisé, en assurant la stabilité asymptotique globale du point de fonctionnement, dans certaines conditions sur les paramètres physiques du système. Postérieurement, en utilisant uniquement les mesures locales disponibles avec la technologie existante, le contrôleur central précédent est transformé en un décentralisé, à condition que la dérivée de la puissance active à chaque générateur peut être appropriement estimée. La performance des deux contrôleurs est testée par des simulations numériques envisagent plusieurs scénarios de défaut en utilisant le système de 10 machines de Nouvelle-Angleterre. Contrairement aux solutions non linéaires ci-dessus, nous proposons une méthodologie basée sur observateur pour la stabilisation décentralisée des systèmes linéaires invariants dans le temps. L'originalité de ce travail repose sur le fait que chaque contrôleur local est fourni avec des mesures locales disponibles, il met en œuvre un observateur pour reconstruire l'état des autres sous-systèmes et utilise de manière équivalente ces estimations dans la loi de commande. Les observateurs sont conçus en suivant les principes de l'immersion et l'invariance. De plus, la classe des systèmes est identifiée par une solution d'une inégalité matricielle linéaire, à partir de laquelle on obtient les gains d'observateursAn electric power system (EPS) is a complex network of electrical components used to supply, transmit and use electric power. Its final goal is to provide reliable, secure and uninterrupted service to the end-user, this means, constant voltage and frequency at all time. Nowadays, the trend in electric power production is toward an interconnected network of transmission lines linking generators and loads into large integrated systems. Actually, a power system network is considered the most complex and bigger machine ever built by man since it can span an entire continent. For this reason, improving power system transient stability is of great significance in human society, since if the stability is lost, power collapse may occur in a large populated area and serious damages will be brought to a regional economy and the consumer's comforts. Therefore, considering all issues presented before, this research work tackles the transient stabilization of a multi-machine EPS subject to network disturbances from two approaches: centralization which considers no limitation in information exchange at any point of a given network, and on the other hand, decentralization which assumes the information exchange is not available. To this end, first we introduce a novel control theory to globally stabilize non-globally linearizable triangular systems employing a nonlinear dynamic state-feedback controller, which differs from standard backstepping since the strict-feedback form is no longer required. Then, based on these new ideas, the transient stabilization problem of EPS is solved from a centralized point of view ensuring, under some conditions on the physical parameters of the system, global asymptotic stability of the operating point. Subsequently, using only local measurements available with existing technology, the previous central controller is transformed into a truly decentralized one, provided that the derivative of the active power at each generator can be suitable estimated. Performance of both controllers is tested via numerical simulations considering several fault scenarios using the 10-machine New England benchmark. In contrast to the nonlinear solutions above, we offer an observer--based methodology for decentralized stabilization of large--scale linear time--invariant systems. The originality of this work relies on the fact that each local controller is provided with available local measurements, it implements a deterministic observer to reconstruct the state of the other subsystems and uses in a certainty--equivalent way these estimates in the control law. The observers are designed following the principles of immersion and invariance. Furthermore, the class of systems to which the design is applicable is identified via a linear matrix inequality solution, from which the observer gains are obtained
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Condomines, Jean-Philippe. "Développement d’un estimateur d’état non linéaire embarqué pour le pilotage-guidage robuste d’un micro-drone en milieu complexe." Thesis, Toulouse, ISAE, 2015. http://www.theses.fr/2015ESAE0002.
Full textAbstract:
Le travail effectué au cours de cette thèse tente d’apporter une solution algorithmique à la problématique de l’estimation de l’état d’un mini-drone en vol qui soit compatible avec les exigences d’embarquabilité inhérentes au système. Il a été orienté vers les méthodes d’estimation non linéaire à base de modèles. Les algorithmes d’estimation, d’état ou de paramètres, et de contrôle apparaissent primordiaux, lorsque la technologie des capteurs et des actionneurs, pour des raisons de coût et d’encombrement essentiellement, ne permet pas de disposer de capacités illimitées. Ceci est particulièrement vrai dans le cas des micro- et des mini-drones. L’estimation permet de fusionner en temps réel les informations imparfaites provenant des différents capteurs et de fournir une estimation, par exemple de l’état du drone (orientation, vitesse, position) au calculateur embarqué où sont implémentés les algorithmes de commande de l’engin. Ce contrôle de l’appareil doit garantir sa stabilité en boucle fermée quelque soit l’ordre de consigne fourni directement par l’opérateur ou par tout système automatique de gestion du vol et assurer que celle-ci soit correctement recopiée. Estimation et commande participent donc grandement au succès de toute mission. Une dimension extrêmement importante qui a conditionné les travaux entrepris tout au long de cette thèse concerne la capacité d’emport des mini-drones que nous considérons. En effet, celle-ci, relativement limitée, et couplée à la volonté de ne pas grever les budgets de développement de tout mini-drone, autorise uniquement l’intégration de matériels dits bas-coûts. Malgré les progrès significatifs de la miniaturisation et l’augmentation continuelle des capacités de calcul embarqué (loi de Moore), les mini-drones d’intérêt considérés ici n’embarquent donc que des capteurs aux performances limitées dans un contexte où cette catégorie d’engins autonomes est amenée à être de plus en plus fréquemment exploitée pour remplir des missions elles-mêmes toujours plus nombreuses. Celles-ci requièrent notamment que de tels drones puissent de manière sûre s’insérer et partager l’espace aérien civil moyennant le passage d’une certification de leur vol au même titre que pour les avions de transport des différentes compagnies aériennes. Dès lors, face à cet enjeu de sécurisation des vols de mini-drones, la consolidation de la connaissance de l’état de l’aéronef par des techniques d’estimation devient un tâche essentielle pour en assurer le contrôle, y compris en situations dégradées (pannes capteurs, perte occasionnelle de signaux, bruit et perturbations environnantes, imperfections des moyens de mesure, etc). Tenter de répondre à cet enjeu conduit naturellement le chercheur à s’attaquer à des problèmes relativement nouveaux, en tout cas pas forcément aussi proches de ceux qui se posent dans le secteur de l’aéronautique civile ou militaire, où le système avionique est sans commune mesure avec celui sur lequel nous avons travaillé dans cette thèse. Ce travail à tout d’abord consisté à définir une modélisation dynamique descriptive du vol des mini-drones étudiés, suffisamment générique pour être appliquée à différents types de minidrones (voilure fixe, multirotor, etc). Par la suite, deux algorithmes d’estimation originaux, dénommés IUKF et -IUKF, exploitant ce modèle, ont été développés avant d’être testés en simulation puis sur données réelles pour la version -IUKF. Ces deux méthodes transposent le cadre générique des observateurs invariants au cas de l’estimation non linéaire de l’état d’un système dynamique par une technique de type Unscented Kalman Filter (UKF) qui appartient à la classe plus générale des algorithmes de filtrage non linéaire de type Sigma Point (SP). La solution proposée garantit un plus grand domaine de convergence de l’estimé que les techniques plus traditionnellesThis thesis presents the study of an algorithmic solution for state estimation problem of unmanned aerial vehicles, or UAVs. The necessary resort to multiple miniaturized low-cost and low-performance sensors integrated into mini-RPAS, which are obviously subjected to hardspace requirements or electrical power consumption constraints, has led to an important interest to design nonlinear observers for data fusion, unmeasured systems state estimation and/or flight path reconstruction. Exploiting the capabilities of nonlinear observers allows, by generating consolidated signals, to extend the way mini-RPAS can be controlled while enhancing their intrinsic flight handling qualities.That is why numerous recent research works related to RPAS certification and integration into civil airspace deal with the interest of highly robust estimation algorithm. Therefore, the development of reliable and performant aided-INS for many nonlinear dynamic systems is an important research topic and a major concern in the aerospace engineering community. First, we have proposed a novel approach for nonlinear state estimation, named pi-IUKF (Invariant Unscented Kalman Filter), which is based on both invariant filter estimation and UKF theoretical principles. Several research works on nonlinear invariant observers have been led and provide a geometrical-based constructive method for designing filters dedicated to nonlinear state estimation problems while preserving the physical properties and systems symmetries. The general invariant observer guarantees a straightforward form of the nonlinear estimation error dynamics whose properties are remarkable. The developed pi-IUKF estimator suggests a systematic approach to determine all the symmetry-preserving correction terms, associated with a nonlinear state-space representation used for prediction, without requiring any linearization of the differential equations. The exploitation of the UKF principles within the invariant framework has required the definition of a compatibility condition on the observation equations. As a first result, the estimated covariance matrices of the pi-IUKF converge to constant values due to the symmetry-preserving property provided by the nonlinear invariant estimation theory. The designed pi-IUKF method has been successfully applied to some relevant practical problems such as the estimation of Attitude and Heading for aerial vehicles using low-cost AH reference systems (i.e., inertial/magnetic sensors characterized by low performances). In a second part, the developed methodology is used in the case of a mini-RPAS equipped with an aided Inertial Navigation System (INS) which leads to augment the nonlinear state space representation with both velocity and position differential equations. All the measurements are provided on board by a set of low-cost and low-performance sensors (accelerometers, gyrometers, magnetometers, barometer and even Global Positioning System (GPS)). Our designed pi-IUKF estimation algorithm is described and its performances are evaluated by exploiting successfully real flight test data. Indeed, the whole approach has been implemented onboard using a data logger based on the well-known Paparazzi system. The results show promising perspectives and demonstrate that nonlinear state estimation converges on a much bigger set of trajectories than for more traditional approaches
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Silva, Antônio José Gomes Carvalho. "Aspectos perturbativos das Teorias com a quebra da simetria de Lorentz." Universidade Federal da Paraíba, 2017. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/9544.
Full textAbstract:
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Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
In this dissertation, we study the possibility of violation of the Lorentz invariance taking into account some terms of the standard extended model, more specifically, the part of this model that deals with the extended quantum electrodynamics. We perform quantum corrections in the fermionic sector of the usual quantum electrodynamics added with terms that violate the Lorentz symmetries and in two different configurations. First, the coefficient added and that causes the Lorentz symmetry breaking is introduced through the constant pseudo-tensor Ic juvAp And we treat the constant electric and magnetic fields, that is, we do not evaluate as external leg between the coupling of the photon and fermions, evaluating the field FAp Without opening in term of the gauge field. In the second case, we investigated the operators governed by the coefficient of interaction FAp open in term of the gauge field. In the second case, we investigated the mixed contribution of the minimum and non-minimum coupling. We immediately know that for each coupling evaluated will have their respective vertices. For both cases, we calculate the quantum corrections in a loop. In the first case, the theory with the coefficient Ic juvAp and field FAp without being opened at the end of the gauge field AP, The contribution of a loop and we calculate the counter-ter, having a CPT-par characteristic, which will be useful to be introduced in action to eliminate divergences. In the second case, we examined the contribution of a loop, considering the mixture of minimum and non-minimum coupling, that is, and and and an external one AP, having a CPT-par characteristic, One related to the non-minimum coupling and another to the minimum, respectively and verifying the vertex correction also having the contribution of its counter-term.
Nesta dissertagao, estudamos a possibilidade de violagao da invariancia de Lorentz levando em conta alguns termos do modelo padrao estendido, mais especificamente da parte do modelo que trata da eletrodinamica quantica estendida. Realizamos corregoes quanticas no setor fermiOnico da eletrodinamica quantica usual adicionada de termos que violam as simetrias de Lorentz e em duas configuragoes diferentes. Primeiramente, o coeficiente adicionado e que ocasiona a quebra de simetria de Lorentz é introduzida atraves do pseudo-tensor constante is juvAp e tratamos os campos eletricos e magneticos constantes, ou seja, nao avaliamos como perna externas entre o acoplamento do fOton e fermions, avaliando o campo FAp sem abrir em termo do campo de gauge. No segundo caso, investigamos a contribuigao mista do acoplamento minim° e nao-minimo. De imediato sabemos que para cada acoplamento avaliado tera seus respectivo vertices. Para os dois casos, calculamos as corregoes quanticas em um lago. No primeiro caso, a teoria com o coeficiente I c juvAp e campo FAp sem ser aberto em termo do campo de gauge AP, a contribuigao de um lago e calculamos a pega de polo, tendo uma caracteristica CPT-par, que sera iltil para ser introduzida na agao para eliminar as divergencias. No segundo caso, nos examinamos a contribuigao de um lago, considerando a mistura dos acoplamento minimo e nao-minimo, ou seja, um Fill, e um externo AP, tendo como caracteristica CPT-impar um relacionado ao acoplamento nao-minimo e outro ao minimo, respectivamente e verificando a corregao de vertice tendo tambem a contribuigao do seu contra termo.
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Akrour, Nawal. "Simulation stochastique des précipitations à fine échelle : application à l'observation en milieu urbain." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLV014/document.
Full textAbstract:
Les précipitations ont une très grande variabilité sur une large gamme d'échelles tant spatiale que temporelle. Cette variabilité est une source importante d'incertitude pour la mesure, les applications et la modélisation, et au-delà pour la simulation et la prévision. De plus, les précipitations sont des processus extrêmement intermittents et possèdent plusieurs régimes d’invariance d’échelle. Le générateur de champ précipitant développé au cours de la thèse est basé sur la modélisation statistique de l’hétérogénéité et de l’intermittence des précipitations à fine échelle. L’originalité de la modélisation repose en partie sur l’analyse de données observées par un disdromètre à très fine résolution. Cette modélisation qui diffère des modèles existants dont la résolution est plutôt de l’ordre de la minute, voire de l’heure ou du jour, permet d’obtenir des simulations dont les propriétés sont réalistes sur une large gamme d’échelle. Ce simulateur permet de produire des séries chronologiques dont les caractéristiques statistiques sont similaires aux observations aussi bien à l’échelle de simulation (15s) qu’après dégradation (1h et 1 jour). Les propriétés multi-échelles du simulateur sont obtenues grâce à une approche hybride qui repose sur une simulation à fine échelle des évènements de pluie par un générateur multifractal associé à une simulation du support basée sur une hypothèse de type Poissonienne. Une étape de re-normalisation des taux de pluie assure l’adaptation du générateur à la zone climatique considérée.Le simulateur permet la génération de cartes 2D de lames d’eau. La méthodologie développée pour les séries chronologiques est étendue au cas 2D. Le simulateur stochastique multi-échelle 2D ainsi développé reproduit les caractéristiques géostatistiques et topologiques à la résolution de 1x1 km2. Ce générateur est utilisé dans le cadre d’une étude de faisabilité d’un nouveau système d’observation des précipitations en milieu urbain. Le principe de ce système repose sur l’utilisation de mesures opportunistes de l’affaiblissement subit par les ondes radios émises par les satellites géostationnaires TV-SAT dans la bande 10.7-12.7 GHz. De façon plus spécifique on suppose que les terminaux de réception TVSAT installés en ville chez les particuliers sont capables de mesurer de tels affaiblissements. A ce stade de l’étude nous ne disposons pas de telles observations. L’étude s’appuie donc sur des cartes de précipitations issues du générateur 2D et d’un réseau de capteur hypothétique. Le système d’observation envisagé permettra d’estimer les champs de précipitation (30x30 Km2) et avec une résolution spatiale de 0.5x0.5 Km2Precipitations are highly variable across a wide range of both spatial and temporal scales. This variability is a major source of uncertainty for the measurement and modeling, also for the simulation and prediction. Moreover, rainfall is an extremely intermittent process with multiple scale invariance regimes. The rain-field generator developed during the thesis is based on the fine-scale statistic modeling of rain by the mean of its heterogeneity and intermittency. The modeling originality partially rest on the analysis of fine-scale disdrometer data. This model differs from other existing models whose resolution is roughly a minute or even an hour or a day. It provides simulations with realistic properties across a wide range ofscales. This simulator produces time series with statistical characteristics almost identical to the observations both at the 15s resolution and, after degradation, at hourly or daily resolutions. The multi-scale properties of our simulator are obtained through a hybrid approach that relies on a fine scale simulation of rain events using a multifractal generator associated with a rain support simulation based on a Poissonian-type hypothesis. A final re-normalization step of the rain rate is added in order to adapt the generator to the relevant climate area. The simulator allows the generation of 2D water-sheets. The methodology developed in the first part is extended to the 2 Dimension case. The multi-scale 2D stochastic simulator thus developed can reproduce geostatistical and topological characteristics at the spatial resolution of 1x1 km2.This generator is used in the scope of the feasability study of a new observation system for urban area. The principle of this system is based on the opportunistic use of attenuation measurements provided by geostationary TV satellites which radio waves lay in the 10.7 to 12.7 GHz bandwidth. More specifically it is assumed that the SAT-TV reception terminals installed in private homes are able to measure such attenuations. At this stage of the study we do not have such observations. The study is therefore based on rainfall maps generated using the 2D generator in addition to a hypothetical sensor network. The considered observation system will allow to estimate precipitation fields (30 x 30 km2) with a spatial resolution of 0.5x0.5 km2
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Meunier, Claude. "Quelques problèmes non-linéaires en hydrodynamique et en physique des plasmas : théorèmes de moyennisation et théorèmes adiabatiques." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066126.
Full textAbstract:
Etude de l'intermittence, un type de transition vers la turbulence rencontre en convection et dans la réaction de Belousov-Zhabotinsky. La mesure invariante dépend continument du paramètre de bifurcation. Etude d'un modèle de couplage résonnant d'ondes de dérivé dans une limite de dissipation forte par des méthodes perturbatives et l'utilisation du théorème de la variété stable. Etude de la génération périodique de solitons dans l'équation de Schrödinger cubique avec source. Travail de synthèse sur les méthodes de moyennisation et les théorèmes adiabatiques.
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Andersen, Michael Steven. "The Existence of a Discontinuous Homomorphism Requires a Strong Axiom of Choice." BYU ScholarsArchive, 2014. https://scholarsarchive.byu.edu/etd/4299.
Full textAbstract:
Conner and Spencer used ultrafilters to construct homomorphisms between fundamental groups that could not be induced by continuous functions between the underlying spaces. We use methods from Shelah and Pawlikowski to prove that Conner and Spencer could not have constructed these homomorphisms with a weak version of the Axiom of Choice. This led us to define and examine a class of pathological objects that cannot be constructed without a strong version of the Axiom of Choice, which we call the class of inscrutable objects. Objects that do not need a strong version of the Axiom of Choice are scrutable. We show that the scrutable homomorphisms from the fundamental group of a Peano continuum are exactly the homomorphisms induced by a continuous function.We suspect that any proposed theorem whose proof does not use a strong Axiom of Choice cannot have an inscrutable counterexample.
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Fontanari, Daniele. "Quantum manifestations of the adiabatic chaos of perturbed susperintegrable Hamiltonian systems." Thesis, Littoral, 2013. http://www.theses.fr/2013DUNK0356/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse nous étudions un système quantique, obtenu comme un analogue d'un système classique superintégrable perturbé au moyen de la quantification géométrique. Notre objectif est de mettre en évidence la présence des phénomènes analogues à ceux qui caractérisent la superintégrabilité classique, notamment la coexistence des mouvements réguliers et chaotiques liés aux effets des résonances ainsi que la régularité du régime non-résonant. L'analyse est effectuée par l'étude des distributions du Husimi des états quantiques sélectionnés, avec une attention particulière aux états stationnaires et à l'évolution des états cohérents. Les calculs sont effectués en utilisant les méthodes numériques et les méthodes perturbatives. Les calculs sont effectués en utilisant les méthodes numériques et les méthodes perturbatives. Bien que cette thèse devrait être considérée comme une étude préliminaire, dont l'objectif est de créer le socle des études futures, nos résultats donnent des indications intéressantes sur la dynamique quantique. Par exemple, il est démontré comment les résonancees classiques exercent une influence considérable sur le spectre du système quantique et comment il est possible, dans le comportement quantique, de trouver une trace de l'invariant adiabatique dans le régime de résonanceThe abundance, among physical models, of perturbations of superintegrable Hamiltonian systems makes the understanding of their long-term dynamics an important research topic. While from the classical standpoint the situation, at least in many important cases, is well understood through the use of Nekhoroshev stability theorem and of the adiabatic invariants theory, in the quantum framework there is, on the contrary, a lack of precise results. The purpose of this thesis is to study a perturbed superintegrable quantum system, obtained from a classical counterpart by means of geometric quantization, in order to highlight the presence of indicators of superintegrability analogues to the ones that characterize the classical system, such as the coexistence of regular motions with chaotic one, due to the effects of resonances, opposed to the regularity in the non resonant regime. The analysis is carried out by studying the Husimi distributions of chosen quantum states, with particular emphasis on stationary states and evolved coherent states. The computation are performed using both numerical methods and perturbative schemes. Although this should be considered a preliminary work, the purpose of which is to lay the fundations for future investigations, the results obtained here give interesting insights into quantum dynamics. For instance, it is shown how classical resonances exert a considerable influence on the spectrum of the quantum system and how it is possible, in the quantum behaviour, to find a trace of the classical adiabatic invariance in the resonance regime
L'abbondanza, fra i modelli fisici, di perturbazioni di sistemi Hamiltoniani superintegrabili rende la comprensione della loro dinamica per tempi lunghi un importante argomento diricerca. Mentre dal punto di vista classico la situazione, perlomeno in molti case importanti, è ben compresa grazie all'uso del teorema di stabilità di Nekhoroshev e della teoria degli invariantiadiabatici, nel caso quantistico vi è, al contrario, una mancanza di risultati precisi. L'obiettivo di questa tesi è di studiare un sistema superintegrabile quantistico, ottenuto partendo da un corrispettivo classico tramite quantizzazione geometrica, al fine di evidenziare la presenza di indicatori di supertintegrabilità analoghi a quelliche caratterizzano il sistema classico, come la coesistenza di moti regolari e caotici, dovuta all'effetto delle risonanze, in contrapposizione con la regolarità nel regime non risonante. L'analisi è condotta studiando le distribuzioni di Husimi di stati quantistici scelti, con particolare enfasi posta sugli stati stazionari e sugli stati coerenti evoluti. I calcoli sono effettuati sia utilizzando tecniche numeriche che schemi perturbativi. Pur essendo da considerardi questo un lavoro preliminare, il cui compito è di porre le fondamenta per analisi future, i risultati qui ottenuti offrono interessanti spunti sulla dinamica quantistica. Per esempio è mostrato come le risonanze classiche abbiano un chiaro effeto sullo spettro del sistema quantistico, ed inoltre comesia possibile trovare una traccia, nel comportamento quantistico, dell'invarianza adiabatica classica nel regime risonante
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Persi, Erez. "Contrast and tuning response properties of neurons in the visual cortex : modeling and data analysis." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066216.
Full textAbstract:
We have combined a theoretical and experimental approach to study the biophysical substrates for the coding of orientation and contrast in the activity of V1 neurons. We first explore theoretically how the emerging activity in V1 depends on the input properties, single neuron input-output transfer-function properties and the connectivity pattern within V1. We explain the conditions on the different input sources in a hypercolumn model, that allow for both contrast-invariant orientation tuning width and sigmoid contrast response functions (CRF). We emphasize the role of the systems' components and structure features and their relative contribution to the activity in V1. More specifically, we show that the nonlinearity in the input-output transfer function manifested by a power-law regime leads to the sharpening of both orientation tuning width and the CRF in V1 compared with its inputs. Saturation in the CRF is a result of sufficient cortical inhibition at high contrasts, which is easily achieved with power-law transfer functions. Then, we analyze experimental data of both in-vitro and in-vivo measurements, and show that the models' key assumptions are consistent with neuronal behavior. A central focus of our study is to explain the diversity in the CRFs parameters. We show that the model can account for this diversity with heterogeneity either in single neuron properties or in LGN input properties. A comparison with experimental data indicates an equal contribution of the two heterogeneity types. The theory presented here can be further developed and extended to several visual areas in order to investigate other mechanisms of visual processingAfin d’étudier les bases du codage de l’orientation et du contraste par les neurones du cortex visuel primaire (V1), nous avons utilisé une approche à la fois théorique et expérimentale. Nous analysons dans un premier temps et de façon théorique, comment l’activité émergente dans V1 dépend des propriétés d’entrée des neurones corticaux, de leur fonction de transfert « entrée-sortie » et des différents patrons de connectivité à l’intérieur de cette même structure. Nous nous penchons ensuite sur les différentes sources d’entrées d’un modèle d’hyper-colonne, en caractérisant les conditions qui permettent à la fois une sélectivité à l’orientation indépendante du contraste et une fonction de réponse au contraste (CRF) sigmoïde. De plus, nous soulignons le rôle des relations entre les propriétés intrinsèques des neurones et les propriétés du réseau. Plus précisément, nous montrons que les non-linéarités dans la fonction de transfert « entrée-sortie », caractérisées par une loi de puissance, entraînent l’étrécissement à la fois de la courbe de sélectivité à l’orientation et de la CRF dans V1. La saturation de la CRF résulte, elle, d’une inhibition corticale à fort contraste, ce qui est aisément réalisé avec des fonctions de transfert basées sur des lois de puissance. Dans un deuxième temps, nous analysons des données expérimentales provenant à la fois d’enregistrements in vitro et in vivo et montrons que les hypothèses clés de notre modèle sont en accord avec les comportements neuronaux. Un point central de notre étude est d’expliquer la diversité des paramètres de la CRF. Nous montrons que le modèle justifie cette diversité par l’hétérogénéité des propriétés du neurone lui-même ou de ses afférences thalamiques. De plus, les données expérimentales indiquent qu’il y a une contribution à part égale des deux types d’hétérogénéités. Les principes présentés ici sont valables pour d’autres aires visuelles et peuvent être appliqué d’autres mécanismes du traitement de l’information visuelle
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Dellinger, Marie. "Etude asymptotique et multiplicité pour l'équation de Sobolev Poincaré." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00261595.
Full textAbstract:
Sur une variété riemanienne compacte de dimension supérieure à 3,on considère une edp elliptique non linéaire à exposant critique particulière : l'équation de Sobolev Poincaré. D'une part, nous décrivons le comportement asymptotique d'une suite de solutions de cette équation grâce à une analyse fine de phénomènes de concentration. D'autre part, en imposant des invariances par des groupes d'isométries, nous montrons des résultats de multiplicité de solutions pour cette équation. Notre méthode permet aussi d'obtenir des multiplicités de solutions pour des équations plus classiques provenant du problème deYamabe et de Nirenberg, ainsi que
pour des équations à exposants sur critiques. Notre travail est intimement lié à la description des meilleures constantes dans des inégalités fonctionnelles de Sobolev associées aux équations.
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Bouatta, Nazim. "String field theory, non-commutativity and higher spins." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2008. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210481.
Full textAbstract:
In Chapter 1, we give an introduction to the topic of open string field theory. The concepts presented include gauge invariance, tachyon condensation, as well as the star product.In Chapter 2, we give a brief review of vacuum string field theory (VSFT), an approach to open string field theory around the stable vacuum of the tachyon. We discuss the sliver state explaining its role as projector in the space of half-string basis. We review the construction of D-brane solutions in vacuum string field theory. We show that in the sliver basis the star product correspond to a matrix product.
Using the material introduced in the previous chapters, in Chapter 3 we establish a translation dictionary between open and closed strings, starting from open string field theory. Under this correspondence, we show that (off--shell) level--matched closed string states are represented by star algebra projectors in open string field theory. As an outcome of our identification, we show that boundary states, which in closed string theory represent D-branes, correspond to the identity string field in the open string side.
We then turn to noncommutative field theories. In Chapter 4, we introduce the framework in which we will work. The tools introduced are solitons, projectors, and partial isometries.
The ideas of Chapter 4 are applied to specific examples in Chapter 5, where we present new solutions of noncommutative gauge theories in which coincident vortices expand into circular shells. As the theories are noncommutative, the naive definition of the locations of the vortices and shells is gauge-dependent, and so we define and calculate the profiles of these solutions using the gauge-invariant noncommutative Wilson lines introduced by Gross and Nekrasov. We find that charge 2 vortex solutions are characterized by two positions and a single nonnegative real number, which we demonstrate is the radius of the shell. We find that the radius is identically zero in all 2-dimensional solutions. If one considers solutions that depend on an additional commutative direction, then there are time-dependent solutions in which the radius oscillates, resembling a braneworld description of a cyclic universe. There are also smooth BIon-like space-dependent solutions in which the shell expands to infinity, describing a vortex ending on a domain wall.
In Chapter 6, we review the Fronsdal models for free high-spin fields that exhibit peculiar properties. We discuss the triplet structure of totally symmetric tensors of the free String Field Theory and their generalization to AdS background.
In Chapter 7, in the context of massless higher spin gauge fields in constant curvature spaces discussed in chapter 6, we compute the surface charges which generalize the electric charge for spin one, the color charges in Yang-Mills theories and the energy-momentum and the angular momentum for asymptotically flat gravitational fields. We show that there is a one-to-one map from surface charges onto divergence free Killing tensors. These Killing tensors are computed by relating them to a cohomology group of the first quantized BRST model underlying the Fronsdal action.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Controzzi, Davide. "Non perturbative aspects of strongly correlated electron systems." Thesis, University of Oxford, 2000. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.343661.
Full text
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Salaün, Erwan. "Algorithmes de filtrage et systèmes avioniques pour véhicules aériens autonomes." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00554437.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire concerne le développement théorique et la validation expérimentale d'algorithmes de fusion de données originaux pour mini-drones, dépassant les limitations des estimateurs communément utilisés (e.g. le Filtre de Kalman Etendu ou les filtres particulaires) et pouvant être implémentés aisément et efficacement dans une avionique bas-coûts. Nous proposons tout d'abord des observateurs invariants "génériques'', préservant les symétries naturelles du système physique. Ces observateurs fusionnent les mesures de capteurs bon marché usuels (tels que les capteurs inertiels, magnétomètres, GPS ou baromètres) afin d'estimer avec précision l'état de l'appareil (angles d'attitude et de cap, vitesse et position) sans modèle dynamique de l'engin. Ils possèdent un large domaine de convergence; ils sont également faciles à régler et très économiques en temps de calcul. Puis nous développons des observateurs "spécifiques'', adaptés au type de véhicule aérien considéré, en l'occurence un mini-quadrotor. Basés sur un modèle physique tenant compte de la traînée de rotor, les observateurs présentés estiment la vitesse du quadrotor à partir de mesures uniquement inertielles, menant à un contrôle en vitesse de l'appareil. Cette approche est validée par des vols stabilisés autonomes. Enfin, nous présentons en détail l'intégration du système avionique bas-coûts utilisé, composé de capteurs "bruts'' et d'un microcontrôleur sur lequel sont implémentés les observateurs précédents. Nous validons ces algorithmes en comparant leurs estimations avec celles fournies par un produit commercial coûteux, mettant ainsi en évidence leur excellent rapport "qualité/prix''.
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Kazi-Tani, Mohamed Nabil. "Analysis of Backward SDEs with Jumps and Risk Management Issues." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2012. https://pastel.hal.science/docs/00/78/21/54/PDF/these.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse traite d'une part, de questions de gestion, de mesure et de transfert du risque et d'autre part, de problèmes d'analyse stochastique à sauts avec incertitude de modèle. Le premier chapitre est consacré à l'analyse des intégrales de Choquet, comme mesures de risque monétaires non nécessairement invariantes en loi. Nous établissons d'abord un nouveau résultat de représentation des mesures de risque comonotones, puis un résultat de représentation des intégrales de Choquet en introduisant la notion de distorsion locale. Ceci nous permet de donner ensuite une forme explicite à l'inf-convolution de deux intégrales de Choquet, avec des exemples illustrant l'impact de l'absence de la propriété d'invariance en loi. Nous nous intéressons ensuite à un problème de tarification d'un contrat de réassurance non proportionnelle, contenant des clauses de reconstitution. Après avoir défini le prix d'indifférence relatif à la fois à une fonction d'utilité et à une mesure de risque, nous l'encadrons par des valeurs facilement implémentables. Nous passons alors à un cadre dynamique en temps. Pour cela, nous montrons, en adoptant une approche par point fixe, un théorème d'existence de solutions bornées pour une classe d'équations différentielles stochastiques rétrogrades (EDSRs dans la suite) avec sauts et à croissance quadratique. Sous une hypothèse additionnelle classique dans le cadre à sauts, ou sous une hypothèse de convexité du géKazi-Taninérateur, nous établissons un résultat d'unicité grâce à un principe de comparaison. Nous analysons les propriétés des espérances non linéaires correspondantes. En particulier, nous obtenons une décomposition de Doob-Meyer des surmartingales non-linéaires ainsi que leur régularité en temps. En conséquence, nous en déduisons facilement un principe de comparaison inverse. Nous appliquons ces résultats à l'étude des mesures de risque dynamiques associées, sur une filtration engendrée à la fois par un mouvement brownien et par une mesure aléatoire à valeurs entières, à leur repésentation duale, ainsi qu'à leur inf-convolution, avec des exemples explicites. La seconde partie de cette thèse concerne l'analyse de l'incertitude de modèle, dans le cas particulier des EDSRs du second ordre avec sauts. Nous imposons que ces équations aient lieu au sens presque-sûr, pour toute une famille non dominée de mesures de probabilités qui sont solution d'un problème de martingales sur l'espace de Skorohod. Nous étendons d'abord la définition des EDSRs du second ordre, telles que définies par Soner, Touzi et Zhang, au cas avec sauts. Pour ce faire, nous démontrons un résultat d'agrégation au sens de Soner, Touzi et Zhang sur l'espace des trajectoires càdlàg. Ceci nous permet, entre autres, d'utiliser une version quasi-sûre du compensateur de la mesure des sauts du processus canonique. Nous montrons alors un résultat d'existence et d'unicité pour notre classe d'EDSRs du second ordre. Ces équations sont affectées par l'incertitude portant à la fois sur la volatilité et sur les sauts du processus qui les dirigeThis PhD dissertation deals with issues in management, measure and transfer of risk on the one hand and with problems of stochastic analysis with jumps under model uncertainty on the other hand. The first chapter is dedicated to the analysis of Choquet integrals, as non necessarily law invariant monetary risk measures. We first establish a new representation result of convex comonotone risk measures, then a representation result of Choquet integrals by introducing the notion of local distortion. This allows us then to compute in an explicit manner the inf-convolution of two Choquet integrals, with examples illustrating the impact of the absence of the law invariance property. Then we focus on a non-proportional reinsurance pricing problem, for a contract with reinstatements. After defining the indifference price with respect to both a utility function and a risk measure, we prove that is is contained in some interval whose bounds are easily calculable. Then we pursue our study in a time dynamic setting. We prove the existence of bounded solutions of quadratic backward stochastic differential equations (BSDEs for short) with jumps, using a direct fixed point approach. Under an additional standard assumption, or under a convexity assumption of the generator, we prove a uniqueness result, thanks to a comparison theorem. Then we study the properties of the corresponding non-linear expectations, we obtain in particular a non linear Doob-Meyer decomposition for g-submartingales and their regularity in time. As a consequence of this results, we obtain a converse comparison theorem for our class of BSDEs. We give applications for dynamic risk measures and their dual representation, and compute their inf-convolution, with some explicit examples, when the filtration is generated by both a Brownian motion and an integer valued random measure. The second part of this PhD dissertation is concerned with the analysis of model uncertainty, in the particular case of second order BSDEs with jumps. These equations hold P-almost surely, where P lies in a wide family of probability measures, corresponding to solutions of some martingale problems on the Skorohod space of càdlàg paths. We first extend the definition given by Soner, Touzi and Zhang of second order BSDEs to the case with jumps. For this purpose, we prove an aggregation result, in the sense of Soner, Touzi and Zhang, on the Skorohod space D. This allows us to use a quasi-sure version of the canonical process jump measure compensator. Then we prove a wellposedness result for our class of second order BSDEs. These equations include model uncertainty, affecting both the volatility and the jump measure of the canonical process
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Amraoui, Samira. "Assimilation de données pour la géophysique externe : la méthode du back-and-forth nudging." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4097.
Full textAbstract:
L’objectif principal de cette thèse est de fournir une méthodologie générale pour utiliser une méthode récemment développée d’assimilation de données appelée back-and-forth nudging. Le terme back-and-forth fait référence aux aller-retours dans le temps opéré successivement par cette méthode jusqu’à obtenir une estimation convenable de l’état. La méthode du back-and-forth nudging est une méthode à faible coût connue pour sa simplicité d’implémentation, étant donné qu’elle ne nécessite aucune linéarisation, aucune différentiation d’opérateur complexe et aucun processus d’optimisation, contrairement aux méthodes variationnelles. De plus, elle n’utilise pas non plus d’estimation d’erreur de covariance comme les méthodes séquentielles. Cette méthode est capable de fournir une estimation de l’état sur un intervalle fini de temps, ce qui est particulièrement intéressant pour les problèmes chaotiques à forte sensibilité par rapport à la perturbation de l’état initial ou de certains paramètres du modèle. Premièrement, on cherche à traiter la principale difficulté rencontrée lors de l’utilisation du back-and-forth nudging, qui est de maintenir la convergence de l’erreur continue lors des passages entre la dynamique directe et rétrograde. Pour répondre à ce problème, on montre l’existence d’une fonction de Lyapunov commune aux deux dynamiques. Ce résultat a été montré pour une large classe de problèmes incluant les dynamiques non-autonomes et non-linéaires pour estimer l’état initial mais également les paramètres du modèle. Le second axe est dédié à l’étude de l’attraction des propriétés physique, ce phénomène ayant été observé lors d’expériences passées avec la méthode du nudging standard. Ces altérations sont dues à la nature même de la méthode de nudging, qui consiste à modifier la structure du modèle physique en plus injectant directement un terme d’observation. Nous avons montré, grâce à une analyse de sensibilité, que l’injection des observations par la méthode du back-and-forth nudging est bien moins invasive pour la physique du modèle que par la méthode du nudging standard. Finalement, pour évaluer l’efficacité de la méthode du back-and-forth nudging dans un contexte réel, nous avons réalisé une assimilation de données opérationnelles issues du futur satellite SWOT pour fournir une estimation de l’état dans chaque couche de la région océanique du Gulf Stream. Après étude théorique de la convergence de l’erreur avec un modèle quasi-géostrophique barocline, la méthode a été testée numériquement avec données fortement bruitées, afin de garantir la robustesse de la méthodeThe main objective of this thesis is to provide a general methodology to use a recently developed data assimilation method called back-and-forth nudging. The name «back-and-forth» referred to the successive back-and-forths in time performed by this method until obtaining a suitable estimation of the state. The back-and-forth nudging method is a low-computational method known for its simplicity of implementation, as it does not require any differentiation of complex operators and any optimization process contrary to variational methods. In addition, it does not require estimation of covariance errors as for sequential methods. This method is able to provide a state estimation over a finite-time domain, which is particularly interesting for chaotic problems highly sensitive to perturbation of initial condition or constant parameters. First, we aim to address the main difficulty of back-and-forth nudging method which is to maintain the continuity of error convergence at the switching times between forward and backward dynamics. To overcome this problem, we have shown the existence of a common Lyapunov function for both dynamics. This convergence result has been found out for a large class of non-autonomous and non-linear dynamics to estimate initial condition as well as model parameter. The second axis is dedicated to the study of physical properties alteration, this phenomenon had been noticed in past experiments using standard nudging method. These alterations are due to the very nature of the method, modifying the physical structure by injecting directly in the model an innovation term. We have demonstrated that data injection using back-and-forth nudging far less invasive for the physical dynamics than using standard nudging. Finally, in order to validate the efficiency of the method in a realistic context, we have investigated the assimilation of operational data from the future SWOT satellite mission in order to provide ocean dynamics estimation at every layer of Gulf-Stream's oceanic region. After a theoretical study of error convergence with the multi-layered quasi-geostrophic model, the method has been tested numerically with imperfect data by injecting additional noise, in order to guarantee the robustness of the method
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Dubail, Jerome. "Conditions aux bords dans des theories conformes non unitaires." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00555624.
Full textAbstract:
La physique des phénomènes de surface a progressé en même temps que les modèles décrivant des transitions de phase dans le volume. A deux dimensions, en particulier, les théories des champs invariantes sous les transformations conformes se sont révélées des outils extrêmement puissants pour décrire de manière non-perturbative les transitions de phase. L'étude des phénomènes de surface dans ce contexte a produit de nombreux résultats exacts tels que des exposants critiques et des fonctions de corrélations dans divers modèles critiques. Dans cette thèse nous nous intéressons à des théories statistiques à deux dimensions dont les degrés de liberté sont non locaux, comme par exemple des polymères en solution. Ces théories peuvent être formulées localement au prix de poids de Boltzmann négatifs ou complexes, elles sont alors non-unitaires. Nous nous intéressons aux effets de surface dans ces théories, et décrivons les différentes conditions au bord qui sont compatibles avec l'invariance conforme. Notre stratégie n'est pas de formuler une approche axiomatique, mais plutôt de partir de modèles concrets sur réseau, et d'étudier leur limite continue.
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Riah, Rachid. "Théorie des ensembles pour le contrôle robuste des systèmes non linéaires : Application à la chimiothérapie et les thérapies anti-angiogéniques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT090/document.
Full textAbstract:
Cette thèse vise à utiliser la modélisation mathématique avec les outils du contrôle avancé, afin de guider les thérapies pour assurer la contraction de la tumeur. Les buts de cette thèse sont la contribution au développement des méthodes de la théorie des ensembles pour le contrôle robuste des systèmes non linéaires et le développement d’outils numériques pour l’analyse et le contrôle de la croissance tumorale en présence de chimiothérapie et=ou de traitement anti-angiogénique. Génériquement, dans le contexte de la théorie du contrôle, les techniques qui sont théoriquement basées sur certaines propriétés des sous-ensembles de l’espace d’état du système pourraient être désignées comme des méthodes de la théorie des ensembles. Dans la première partie, nous passons en revue les définitions, concepts et outils de la théorie des ensembles existants dans la littérature pour réponde efficacement à des problématiques de contrôle des systèmes linéaires et non linéaires avec contraintes dures et incertitudes. Dans ce cadre, nous nous intéressons à deux propriétés des ensembles qui sont l’invariance et la contraction. Les problèmes liés à la stabilité des systèmes peuvent être formulés en termes de calcul de leurs domaines d’attraction. Pour des fins de développement, nous rappelons les méthodes de la littérature pour la caractérisation de ces domaines d’attraction pour les systèmes linéaires et non linéaires. Une application importante de ces méthodes est le contrôle de la croissance tumorale en présence de différents traitements. Car dans cette application, plusieurs contraintes peuvent être posées pour éviter l’intoxication des patients pendant les traitements et les méthodes de la théorie des ensembles peuvent les prendre en compte facilement. Pour cette application, nous proposons une méthodologie pour déterminer les domaines d’attraction pour les modèles mathématiques choisis pour simuler la croissance tumorale. Dans la deuxième partie, nous proposons des méthodes de la théorie des ensemble pour la caractérisation des domaines d’attraction pour les systèmes non linéaires incertains. Au début, nous développons des conditions suffisantes pour l’invariance et la contraction d’un ellipsoïde pour des systèmes saturés. Ces conditions permettent de déterminer implicitement une fonction de Lyapunov quadratique locale. Nous montrerons que l’approche proposée est moins conservatrice que celles de la littérature, et donnerons un algorithme pour la caractérisation de l’ellipsoïde invariant et contractif. Pour les systèmes non linéaires incertains, nous développons une condition suffisante pour l’invariance contrôlable robuste pour le cas des incertitudes paramétriques. Une méthode basée sur cette condition est développée pour la caractérisation des domaines d’attraction des systèmes avec ces incertitudes. Ensuite, nous nous concentrons sur l’étude des systèmes non linéaires avec incertitudes additives, et nous donnons également une autre méthode pour la caractérisation de leurs domaines d’attraction. Ces méthodes sont des méthodes facilement traitables en utilisant les outils de l’optimisation convexe. Dans la troisième partie, nous développons des outils numériques pour la caractérisation des domaines d’attraction pour les modèles de la croissance tumorale en présence de traitements, en particulier la chimiothérapie et le traitement anti-angiogénique. Ces domaines contiennent tous les états des patients pour lesquels ils existent des protocoles de traitement efficaces. Dans ce cadre, nous considérons que les modèles sont incertains car les paramètres exactes qui les définissent sont en pratique inconnus. Ces outils sont basés sur les méthodes rappelées et développées dans cette thèse. Plusieurs informations utiles pour une thérapie tumorale efficace peuvent être extraites de ces domainesThis thesis aims at using the mathematical modeling with advanced control tools to guide therapies for the contraction of the tumor. The aims of this thesis are the contribution to the development of the set-theoretic methods for robust control of nonlinear systems and the development of analytical tools for the analysis and control of tumor growth in presence of chemotherapy and/oranti-angiogenic therapy. Generically, in the context of control theory, techniques that are theoretically based on some properties of subsets of the system state space could be referred as set-theoretic methods.In the first part, we review the definitions, concepts and tools of the existing set-theoretic methods in the literature to respond effectively to the control issues of linear and nonlinear systems with hard constraints and uncertainties. In this context, we are interested in two properties of sets that are invariance and contractiveness. The problems associated with the stability of the systems may be formulated in terms of calculation of their domain of attraction. For development purposes, we recall methods from the literature for characterizing these domains of attraction for linear and nonlinear systems. An important application of these methods is the control of tumor growth in the presence of different treatments. For this application, several constraints can be imposed in order to avoid the patient intoxications during the treatments and the set-theoretic methods can consider easily these constraints. For this latter application, we propose a methodology to estimate the domains of attraction for the mathematical models chosen to simulate the tumor growth.In the second part, we propose set-theoretic methods for the characterization of the domains ofattraction for linear and nonlinear uncertain systems. At the beginning, we develop sufficient conditions for the invariance and contractiveness of an ellipsoid for saturated systems. These conditions allow implicitly determining a local Lyapunov function. We will show that the proposed approach is less conservative than those in the literature, and we give an algorithm for characterizing the invariant ellipsoids. For uncertain nonlinear systems, we develop a sufficient condition for the robust controlled invariance in the case of parametric uncertainties. A method based on this condition is developed for characterizing the domains of attraction for nonlinear systems with these uncertainties. Then we focus on the study of nonlinear systems with additive uncertainties, and we also give a method for the characterization of their domains of attraction. These methods are easily treatable using convex optimization tools.In the third part, we develop numerical tools for characterizing the domains of attraction for themodels of tumor growth in the presence of treatments, particularly chemotherapy and anti-angiogenictreatment. These domains contain all the states of the patients for whom effective treatment protocols exist. In this context, we consider that the models are uncertain and in particular the parameters that are unknown in practice. These tools are based on the methods developed in this thesis. Several useful informations for effective tumor therapy can be extracted from these domains
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Mattei, Giovanni. "Robust nonlinear control : from continuous time to sampled-data with aerospace applications." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112025/document.
Full textAbstract:
La thèse porte sur le développement des techniques non linéaires robustes de stabilisation et commande des systèmes avec perturbations de model. D’abord, on introduit les concepts de base de stabilité et stabilisabilité robuste dans le contexte des systèmes non linéaires. Ensuite, on présente une méthodologie de stabilisation par retour d’état en présence d’incertitudes qui ne sont pas dans l’image de la commande («unmatched»). L’approche récursive du «backstepping» permet de compenser les perturbations «unmatched» et de construire une fonction de Lyapunov contrôlée robuste, utilisable pour le calcul ultérieur d’un compensateur des incertitudes dans l’image de la commande («matched»). Le contrôleur obtenu est appelé «recursive Lyapunov redesign». Ensuite, on introduit la technique de stabilisation par «Immersion & Invariance» comme outil pour rendre un donné contrôleur non linéaire, robuste par rapport à dynamiques non modelées. La première technique de contrôle non linéaire robuste proposée est appliquée au projet d’un autopilote pour un missile air-air et au développement d’une loi de commande d’attitude pour un satellite avec appendices flexibles. L’efficacité du «recursive Lyapunov redesign» est mis en évidence dans le deux cas d’étude considérés. En parallèle, on propose une méthode systématique de calcul des termes incertains basée sur un modèle déterministe d’incertitude. La partie finale du travail de thèse est relative à la stabilisation des systèmes sous échantillonnage. En particulier, on reformule, dans le contexte digital, la technique d’Immersion et Invariance. En premier lieu, on propose des solutions constructives en temps continu dans le cas d’une classe spéciale des systèmes en forme triangulaire «feedback form», au moyen de «backstepping» et d’arguments de domination non linéaire. L’implantation numérique est basée sur une loi multi-échelles, dont l’existence est garantie pour la classe des systèmes considérée. Le contrôleur digital assure la propriété d’attractivité et des trajectoires bornées. La loi de commande, calculée par approximation finie d’un développement asymptotique, est validée en simulation de deux exemples académiques et deux systèmes physiques, le pendule inversé sur un chariot et le satellite rigideThe dissertation deals with the problems of stabilization and control of nonlinear systems with deterministic model uncertainties. First, in the context of uncertain systems analysis, we introduce and explain the basic concepts of robust stability and stabilizability. Then, we propose a method of stabilization via state-feedback in presence of unmatched uncertainties in the dynamics. The recursive backstepping approach allows to compensate the uncertain terms acting outside the control span and to construct a robust control Lyapunov function, which is exploited in the subsequent design of a compensator for the matched uncertainties. The obtained controller is called recursive Lyapunov redesign. Next, we introduce the stabilization technique through Immersion \& Invariance (I\&I) as a tool to improve the robustness of a given nonlinear controller with respect to unmodeled dynamics. The recursive Lyapunov redesign is then applied to the attitude stabilization of a spacecraft with flexible appendages and to the autopilot design of an asymmetric air-to-air missile. Contextually, we develop a systematic method to rapidly evaluate the aerodynamic perturbation terms exploiting the deterministic model of the uncertainty. The effectiveness of the proposed controller is highlighted through several simulations in the second case-study considered. In the final part of the work, the technique of I\& I is reformulated in the digital setting in the case of a special class of systems in feedback form, for which constructive continuous-time solutions exist, by means of backstepping and nonlinear domination arguments. The sampled-data implementation is based on a multi-rate control solution, whose existence is guaranteed for the class of systems considered. The digital controller guarantees, under sampling, the properties of manifold attractivity and trajectory boundedness. The control law, computed by finite approximation of a series expansion, is finally validated through numerical simulations in two academic examples and in two case-studies, namely the cart-pendulum system and the rigid spacecraft
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Santamaria, Julian Andres Jaimes. "Extensão do modelo Raise and Peel." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-04102011-164557/.
Full textAbstract:
O modelo raise and peel é um modelo estocástico unidimensional com absorção local e desorção não local. O modelo depende de um único parâmetro u que é a razão entre a taxa de absorção pela de dessorção. Em um valor especial deste parâmetro (u = 1) o modelo tem características interessantes. O espectro é descrito por uma teoria de campos conforme (carga central c = 0), sendo que a distribuição de probabilidade estacionária está relacionada a um sistema de equilíbrio em duas dimensões. O diagrama de fases do modelo, como função do parâmetro u, tem uma fase massiva (com lacuna de massa) e uma sem massa (lacuna de massa nula) com expoentes críticos que variam continuamente com o parâmetro u. Nesta dissertação estudamos uma extensão do modelo raise and peel model no ponto u = 1, e que depende de um parâmetro adicional p. Surpreendentemente o novo modelo exibe invariância conforme para todo o domínio do seu parâmetro p, e está na mesma classe de universalidade do modelo raise and peel usual (u = 1). A única diferença entre os dois modelos é o valor da velocidade do som vs(p), que agora é função de p. Os métodos que utilizamos nesta dissertação foram diagonalizações exatas do operador de evolução do modelo (Hamiltoniano) para cadeias pequenas e simulações de Monte Carlo.The raise and peel model is a one-dimensional nonlocal stochastic model where adsorption happens locally and desorption is nonlocal. The model depends on the single parameter u that is the ratio among the desorption and adsorption rates. At a special value of this parameter (u = 1) the model has interesting features. The spectrum is described by a conformal field theory (central charge c = 0), and its stationary probability density is related to the equilibrium distribution of a two dimensional system. The phase diagram of the model, as a function of the parameter u, has a massive phase (gapped phase) and a massless (gapless phase) whose critical exponents vary continuously with u. In this monography we study a one-parameter extension of the raise and peel model at u = 1, that depends on the additional parameter p. The new model exhibits conformal invariance for the whole range of values of its parameter p, and it is in the same universality class as the usual raise and peel model. The single difference between the models is the value of the sound velocity vs(p) which is a function of p. The methods used in this monography are the exact diagonalization of the evolution operator of the stochastic model (Hamiltonian), for small lattice sizes and Monte Carlo simulations.
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Tagne, Fokam Gilles. "Commande et planification de trajectoires pour la navigation de véhicules autonomes." Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2004/document.
Full textAbstract:
Ces travaux de recherche portent sur la commande et la planification de trajectoires pour la navigation de véhicules autonomes. Ils se situent dans le cadre d'un projet très ambitieux lancé par le laboratoire Heudiasyc sur la conduite autonome à grande vitesses (vitesse longitudinale supérieure à 5m/s ~= 18 km/h). Pour proposer des solutions à cette problématique, après avoir réalisé une large recherche bibliographique sur la commande et la planification des trajectoires des véhicules autonomes, plusieurs contributions ont été présentées. En ce qui concerne la commande des véhicules autonomes, un contrôleur latéral par mode glissant d'ordre supérieur a été proposé. Compte tenu de la ressemblance implicite entre le mode glissant et le principe d'immersion et d'invariance (I&I), deux contrôleurs utilisant le principe d'immersion et d'invariance ont été proposés par la suite pour améliorer les performances par rapport au mode glissant. Le développement de ces nouveaux contrôleurs nous a permis de garantir une stabilité robuste pour tous les gains positifs des contrôleurs I&I. Ce résultat nous a conduit à étudier les propriétés intrinsèques du système. Une étude des propriétés de passivité du système a révélé des caractéristiques de passivité intéressantes. Par la suite, nous avons développé un contrôleur robuste basé sur la passivité. Concernant la navigation, nous avons développé deux algorithmes de navigation basés sur la méthode des tentacules. Ceci dans le but d'améliorer la méthode de base. Les résultats de la simulation montrent que les algorithmes donnent de bons résultats vis-à-vis des objectifs attendus d'évitement d'obstacles et de suivi de la trajectoire globale de référence. Les algorithmes de commande et de planification de trajectoires développés ont été validés en simulation hors-ligne avec des données réelles après avoir été testés sur un simulateur réalisteMy research focuses on trajectory planning and control of autonomous vehicles. This work is a part of an extremely ambitious project launched by the Heudiasyc laboratory about autonomous driving at high speed (longitudinal speed greater to 5m/s ~= 18 km/h). With regard to the control of autonomous vehicles at high speed, a lateral controler using higher-order sliding mode control is proposed. Given the implicit similarity between the sliding mode and the principle of immersion and invariance, two controllers using the principle of immersion and invariance have been subsequently proposed in order to improve the performance with respect to the sliding mode. The development of these new controllers shows very strong robust stability which leads us to study the intrinsic properties of the system. A study of the passivity properties of the system is also crried out, showing some interesting characteristics of the system. Hence, a robust passivity-based controller has been developed. Regarding the navigation, we have developed two navigation algorithms based on the tentacles method. Subsequently, a feasibility study of trajectory generation strategies for high speed driving is conducted. The outcome of the simulation proved that the algorithms gave out good results with respect to the expected ogjectives of obstacle avoidance and global reference path following. Control and motion planning algorithms developed were validated offline by simulation with real data. They have been also tested on a realistic simulator
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Kazi-Tani, Mohamed Nabil. "Etude des EDS rétrogrades avec sauts et problèmes de gestion du risque." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00782154.
Full textAbstract:
Cette thèse traite d'une part, de questions de gestion, de mesure et de transfert du risque et d'autre part, de problèmes d'analyse stochastique à sauts avec incertitude de modèle. Le premier chapitre est consacré à l'analyse des intégrales de Choquet, comme mesures de risque monétaires non nécessairement invariantes en loi. Nous établissons d'abord un nouveau résultat de représentation des mesures de risque comonotones, puis un résultat de représentation des intégrales de Choquet en introduisant la notion de distorsion locale. Ceci nous permet de donner ensuite une forme explicite à l'inf-convolution de deux intégrales de Choquet, avec des exemples illustrant l'impact de l'absence de la propriété d'invariance en loi. Nous nous intéressons ensuite à un problème de tarification d'un contrat de réassurance non proportionnelle, contenant des clauses de reconstitution. Après avoir défini le prix d'indifférence relatif à la fois à une fonction d'utilité et à une mesure de risque, nous l'encadrons par des valeurs facilement implémentables. Nous passons alors à un cadre dynamique en temps. Pour cela, nous montrons, en adoptant une approche par point fixe, un théorème d'existence de solutions bornées pour une classe d'équations différentielles stochastiques rétrogrades (EDSRs dans la suite) avec sauts et à croissance quadratique. Sous une hypothèse additionnelle classique dans le cadre à sauts, ou sous une hypothèse de convexité du générateur, nous établissons un résultat d'unicité grâce à un principe de comparaison. Nous analysons les propriétés des espérances non linéaires correspondantes. En particulier, nous obtenons une décomposition de Doob-Meyer des surmartingales non-linéaires ainsi que leur régularité en temps. En conséquence, nous en déduisons facilement un principe de comparaison inverse. Nous appliquons ces résultats à l'étude des mesures de risque dynamiques associées, sur une filtration engendrée à la fois par un mouvement brownien et par une mesure aléatoire à valeurs entières, à leur repésentation duale, ainsi qu'à leur inf-convolution, avec des exemples explicites. La seconde partie de cette thèse concerne l'analyse de l'incertitude de modèle, dans le cas particulier des EDSRs du second ordre avec sauts. Nous imposons que ces équations aient lieu au sens presque-sûr, pour toute une famille non dominée de mesures de probabilités qui sont solution d'un problème de martingales sur l'espace de Skorohod. Nous étendons d'abord la définition des EDSRs du second ordre, telles que définies par Soner, Touzi et Zhang, au cas avec sauts. Pour ce faire, nous démontrons un résultat d'agrégation au sens de Soner, Touzi et Zhang sur l'espace des trajectoires càdlàg. Ceci nous permet, entre autres, d'utiliser une version quasi-sûre du compensateur de la mesure des sauts du processus canonique. Nous montrons alors un résultat d'existence et d'unicité pour notre classe d'EDSRs du second ordre. Ces équations sont affectées par l'incertitude portant à la fois sur la volatilité et sur les sauts du processus qui les dirige.
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Pezzotti, Simone. "DFT-MD simulations and theoretical SFG spectroscopy to characterize H-Bonded networks at aqueous interfaces : from hydrophobic to hydrophilic environments Structural definition of the BIL and DL: a new universal methodology to rationalize non-linear χ(2)(ω) SFG signals at charged interfaces, including χ(3)(ω) contributions What the Diffuse Layer (DL) Reveals in Non-Linear SFG Spectroscopy 2D H-Bond Network as the Topmost Skin to the Air-Water Interface Combining ab-initio and classical molecular dynamics simulations to unravel the structure of the 2D-HB-network at the air-water interface 2D-HB-Network at the air-water interface: A structural and dynamical characterization by means of ab initio and classical molecular dynamics simulations Spectroscopic BIL-SFG Invariance Hides the Chaotropic Effect of Protons at the Air-Water Interface Molecular hydrophobicity at a macroscopically hydrophilic surface Graph theory for automatic structural recognition in molecular dynamics simulations DFT-MD of the (110)-Co3O4 cobalt oxide semiconductor in contact with liquid water, preliminary chemical and physical insights into the electrochemical environment." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLE008.
Full textAbstract:
Améliorer notre connaissance de la structure de l'eau dans l'environnement spécial offert par une interface est essentiel pour la compréhension de nombreux phénomènes naturels et applications technologiques. Pour révéler cette structure interfaciale de l'eau, des techniques capables de fournir des informations microscopiques, de manière sélective, pour cette couche interfaciale (BIL) sont nécessaires. Dans le présent travail de thèse, nous avons donc étudié les interfaces aqueuses au niveau moléculaire, en couplant la modélisation théorique à partir de simulations DFT-MD avec les spectroscopies SFG et THz-IR. En développant de nouveaux protocoles/outils d'investigation associant simulations DFT-MD et spectroscopie SFG, en particulier pour la rationalisation plus complexe des interfaces chargées, nous avons fourni une compréhension globale de l'effet des conditions interfaciales d'hydrophilicité, de pH, de force ionique sur le réseau des liaisons-H formé dans la couche interfaciale BIL, sur ses signatures spectroscopiques et sur son impact sur les propriétés physico-chimiques. Nous avons montré pour la première fois que, dans des conditions suffisamment hydrophobes, l'eau interfaciale crée des réseaux des liaisons-H bidimensionnels, révélé expérimentalement par les spectres THz-IR. Le réseau-2D dicte la dynamique de l'eau interfaciale, le potentiel de surface, l'acidité de surface, la tension superficielle et la thermodynamique d'hydratation des solutés hydrophobes. Cet "ordre horizontal" aux interfaces hydrophobes est opposé à "l'ordre verticale" obtenu aux interfaces hydrophiles. Nous avons aussi révélé comment les ions et les conditions de pH modifient ces arrangements structurauxImproving our knowledge on water H-Bonded networks formed in the special environment offered by an interface is pivotal for our understanding of many natural phenomena and technological applications. To reveal the interfacial water arrangement, techniques able to provide detailed microscopic information selectively for the interfacial layer are required. In the present thesis work, we have hence investigated aqueous interfaces at the molecular level, by coupling theoretical modeling from DFT-MD simulations with SFG & THz-IR spectroscopies. By developing new investigation protocols/tools, coupling DFT-MD simulations and SFG spectroscopy, in particular for the more complex rationalization of charged interfaces, we have provided a global comprehension of the effect of various interfacial conditions (hydrophilicity, pH, ionic strength) on the HB-Network formed in the interfacial layer (BIL), on its spectroscopic signatures and on its impact on physico-chemical properties. We have shown for the first time that, in sufficiently hydrophobic conditions, BIL interfacial water creates special 2-Dimensional HB-Networks, experimentally revealed by one specific THz-IR marker band. Such 2D-network dictates HBs and orientational dynamics of interfacial water, surface potential, surface acidity, water surface tension and thermodynamics of hydration of hydrophobic solutes. Such "horizontal ordering” of water at hydrophobic interfaces is found opposite to the “vertical ordering” of water at hydrophilic interfaces, while coexistence of the two orders leads to disordered interfacial water in intermediate hydrophilic/hydrophobic conditions. Both DFT-MD and SFG further revealed how ions & pH conditions alter these BIL-water orders
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"Evaluation of Five Effect Size Measures of Measurement Non-Invariance for Continuous Outcomes." Doctoral diss., 2019. http://hdl.handle.net/2286/R.I.53458.
Full textAbstract:
abstract: To make meaningful comparisons on a construct of interest across groups or over time, measurement invariance needs to exist for at least a subset of the observed variables that define the construct. Often, chi-square difference tests are used to test for measurement invariance. However, these statistics are affected by sample size such that larger sample sizes are associated with a greater prevalence of significant tests. Thus, using other measures of non-invariance to aid in the decision process would be beneficial. For this dissertation project, I proposed four new effect size measures of measurement non-invariance and analyzed a Monte Carlo simulation study to evaluate their properties and behavior in addition to the properties and behavior of an already existing effect size measure of non-invariance. The effect size measures were evaluated based on bias, variability, and consistency. Additionally, the factors that affected the value of the effect size measures were analyzed. All studied effect sizes were consistent, but three were biased under certain conditions. Further work is needed to establish benchmarks for the unbiased effect sizes.Dissertation/Thesis
Doctoral Dissertation Psychology 2019
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"The effects of measurement non-invariance on parameter estimation in latent growth models." THE UNIVERSITY OF NORTH CAROLINA AT CHAPEL HILL, 2009. http://pqdtopen.proquest.com/#viewpdf?dispub=3331053.
Full text
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Ghavidel, Seyedeh Marzieh [Verfasser]. "Existence and flow invariance of solutions to non-autonomous partial differential delay equations / vorgelegt von Seyedeh Marzieh Ghavidel." 2007. http://d-nb.info/989806693/34.
Full text
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"Sensitivity Analysis of Longitudinal Measurement Non-Invariance: A Second-Order Latent Growth Model Approach with Ordered-Categorical Indicators." Doctoral diss., 2016. http://hdl.handle.net/2286/R.I.39426.
Full textAbstract:
abstract: Researchers who conduct longitudinal studies are inherently interested in studying individual and population changes over time (e.g., mathematics achievement, subjective well-being). To answer such research questions, models of change (e.g., growth models) make the assumption of longitudinal measurement invariance. In many applied situations, key constructs are measured by a collection of ordered-categorical indicators (e.g., Likert scale items). To evaluate longitudinal measurement invariance with ordered-categorical indicators, a set of hierarchical models can be sequentially tested and compared. If the statistical tests of measurement invariance fail to be supported for one of the models, it is useful to have a method with which to gauge the practical significance of the differences in measurement model parameters over time. Drawing on studies of latent growth models and second-order latent growth models with continuous indicators (e.g., Kim & Willson, 2014a; 2014b; Leite, 2007; Wirth, 2008), this study examined the performance of a potential sensitivity analysis to gauge the practical significance of violations of longitudinal measurement invariance for ordered-categorical indicators using second-order latent growth models. The change in the estimate of the second-order growth parameters following the addition of an incorrect level of measurement invariance constraints at the first-order level was used as an effect size for measurement non-invariance. This study investigated how sensitive the proposed sensitivity analysis was to different locations of non-invariance (i.e., non-invariance in the factor loadings, the thresholds, and the unique factor variances) given a sufficient sample size. This study also examined whether the sensitivity of the proposed sensitivity analysis depended on a number of other factors including the magnitude of non-invariance, the number of non-invariant indicators, the number of non-invariant occasions, and the number of response categories in the indicators.Dissertation/Thesis
Doctoral Dissertation Psychology 2016
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Beaulieu, Julien. "La contribution de la stéréoscopie à la constance de forme." Thèse, 2013. http://hdl.handle.net/1866/10730.
Full textAbstract:
Le but de cette étude est de vérifier l'apport de la stéréoscopie dans le phénomène de la constance de forme. La méthode utilisée consiste à mesurer la performance de différents participants (temps de réponse et de taux d'erreurs) à une tâche de prospection visuelle. Quatre groupes de participants ont effectué la tâche. Le premier groupe a été exposé à une présentation stéréoscopique des stimuli, le deuxième groupe à une présentation des stimuli en stéréoscopie inversée (la disparité binoculaire était inversée), le troisième groupe à des stimuli comprenant une information de texture, mais sans stéréoscopie et le quatrième groupe à des stimuli bi-dimensionnels, sans texture. Une interaction entre les effets de rotation (points de vue familiers vs. points de vue non familiers) et le type d'information de profondeur disponible (stéréoscopie, stéréoscopie inversée, texture ou ombrage) a été mise en évidence, le coût de rotation étant plus faible au sein du groupe exposé à une présentation en stéréoscopie inversée. Ces résultats appuient l'implication de représentations tridimensionnelles dans le traitement de l'information visuelle.This study was conducted to evaluate the contribution of stereopsis to the shape constancy phenomenon. Four groups of eight participants each were asked to perform a visual exploration task. The first group was exposed to a stereoscopic stimulation, the second group was exposed to a reversed stereoscopic stimulation, the third group was exposed to a monocular stimulation with textures and shadow and the fourth group was exposed to a monocular stimulation with shadow only. Response times and error rates were used to measure participant's performance. Results show an interaction between rotation effects (familiar viewpoints vs. non-familiar viewpoints) and available depth cues (stereopsis, reversed stereopsis, textures and shadow, shadow only). The rotation cost was smaller in the group exposed to a reversed stereoscopic stimulation. These results are congruent with the use of tridimensional representations underlying visual processing.
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Sarkar, Joykrishna. "Measurement invariance of health-related quality of life: a simulation study and numeric example." 2010. http://hdl.handle.net/1993/4241.
Full textAbstract:
Measurement invariance (MI) is a prerequisite to conduct valid comparisons of Health-related quality of life (HRQOL) measures across distinct populations. This research investigated the performance of estimation methods for testing MI hypotheses in complex survey data using a simulation study, and demonstrates the application of these methods for a HRQOL measure. Four forms of MI were tested using confirmatory factory analysis. The simulation study showed that the maximum likelihood method for small sample size and low intraclass correlation (ICC) performed best, whereas the pseudomaximum likelihood with weights and clustering effects performed better for large sample sizes with high ICC to test configural invariance. Both methods performed similarly to test other forms of MI. In the numeric example, MI of one HRQOL measure in the Canadian Community Health Survey was investigated and established for Aboriginal and non-Aboriginal populations with chronic conditions, indicating that they had similar conceptualizations of quality of life.
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Moyer, Eric. "Examining the invariance of item and person parameters estimated from multilevel measurement models when distribution of person abilities are non-normal." 2013. http://hdl.handle.net/2152/21290.
Full textAbstract:
Multilevel measurement models (MMM), an application of hierarchical generalized linear models (HGLM), model the relationship between ability levels estimates and item difficulty parameters, based on examinee responses to items. A benefit of using MMM is the ability to include additional levels in the model to represent a nested data structure, which is common in educational contexts, by using the multilevel framework. Previous research has demonstrated the ability of the one-parameter MMM to accurately recover both item difficulty parameters and examinee ability levels, when using both 2- and 3-level models, under various sample size and test length conditions (Kamata, 1999; Brune, 2011). Parameter invariance of measurement models, that parameter estimates are equivalent regardless of the distribution of the ability levels, is important when the typical assumption of a normal distribution of ability levels in the population may not be correct. An assumption of MMM is that the distribution of examinee abilities, which is represented by the level-2 residuals in the HGLM, is normal. If the distribution of abilities in the population are not normal, as suggested by Micceri (1989), this assumption of MMM is violated, which has been shown to affect the estimation of the level-2 residuals. The current study investigated the parameter invariance of the 2-level 1P-MMM, by examining the accuracy of item difficulty parameter estimates and examinee ability level estimates. Study conditions included the standard normal distribution, as a baseline, and three non-normal distributions having various degrees of skew, in addition to various test lengths and sample sizes, to simulate various testing conditions. The study's results provide evidence for overall parameter invariance of the 2-level 1P-MMM, when accounting for scale indeterminacy from the estimation process, for the study conditions included. Although, the error in the item difficulty parameter and examinee ability level estimates in the study were not of practical importance, there was some evidence that ability distributions may affect the accuracy of parameter estimates for items with difficulties greater than represented in this study. Also, the accuracy of abilities estimates for non-normal distributions seemed less for conditions with greater test lengths and sample sizes, indicating possible increased difficulty in estimating abilities from non-normal distributions.text
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Benrhaiem, Rania. "Méthodes d’analyse de mouvement en vision 3D : invariance aux délais temporels entre des caméras non synchronisées et flux optique par isocontours." Thèse, 2016. http://hdl.handle.net/1866/18469.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur deux sujets de vision par ordinateur axés sur l’analyse de mouvement dans une scène dynamique vue par une ou plusieurs caméras. En premier lieu, nous avons travaillé sur le problème de la capture de mouvement avec des caméras non synchronisées. Ceci entraı̂ne généralement des erreurs de mise en correspondance 2D et par la suite des erreurs de reconstruction 3D. En contraste avec les solutions matérielles déjà existantes qui essaient de minimiser voire annuler le délai temporel entre les caméras, nous avons proposé une solution qui assure une invariance aux délais. En d’autres termes, nous avons développé une méthode qui permet de trouver la bonne mise en correspondance entre les points à reconstruire indépendamment du délai temporel. En second lieu, nous nous sommes intéressés au problème du flux optique avec une approche différente des méthodes proposées dans l’état de l’art. Le flux optique est utilisé pour l’analyse de mouvement en temps réel. Il est donc important qu’il soit calculé rapidement. Généralement, les méthodes existantes de flux optique sont classées en deux principales catégories: ou bien à la fois denses et précises mais très exigeantes en calcul, ou bien rapides mais moins denses et moins précises. Nous avons proposé une alternative qui tient compte à la fois du temps de calcul et de la précision du résultat. Nous avons proposé d’utiliser les isocontours d’intensité et de les mettre en correspondance afin de retrouver le flux optique en question. Ces travaux ont amené à deux principales contributions intégrées dans les chapitres de la thèse.In this thesis we focused on two computer vision subjects. Both of them concern motion analysis in a dynamic scene seen by one or more cameras. The first subject concerns motion capture using unsynchronised cameras. This causes many correspondence errors and 3D reconstruction errors. In contrast with existing material solutions trying to minimize the temporal delay between the cameras, we propose a software solution ensuring an invariance to the existing temporal delay. We developed a method that finds the good correspondence between points regardless of the temporal delay. It solves the resulting spatial shift and finds the correct position of the shifted points. In the second subject, we focused on the optical flow problem using a different approach than the ones in the state of the art. In most applications, optical flow is used for real-time motion analysis. It is then important to be performed in a reduced time. In general, existing optical flow methods are classified into two main categories: either precise and dense but computationally intensive, or fast but less precise and less dense. In this work, we propose an alternative solution being at the same time, fast and precise. To do this, we propose extracting intensity isocontours to find corresponding points representing the related optical flow. By addressing these problems we made two major contributions.
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Gadjagboui, Bourgeois Biova Irenee. "Memory in non-Abelian gauge theory." Thesis, 2017. https://hdl.handle.net/10539/23768.
Full textAbstract:
A research project submitted to the Faculty of Science, University of the Witwatersrand,
in fulfillment for the degree of Master of Science in Physics. May 25, 2017.This project addresses the study of the memory effect. We review the effect in electromagnetism, which is an abelian gauge theory. We prove that we can shift the phase factor by performing a gauge transformation. The gauge group is U(1). We extend the study to the nonabelian gauge theory by computing the memory in SU(2) which vanishes up to the first order Taylor expansion. Keywords: Memory Effect, Aharonov-Bohm effect, Nonabelian Gauge Theory, Supersymmetry
GR2018
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Yokono, Jerry Jun, and Tomaso Poggio. "Evaluation of sets of oriented and non-oriented receptive fields as local descriptors." 2004. http://hdl.handle.net/1721.1/30454.
Full textAbstract:
Local descriptors are increasingly used for the task of object recognition because of their perceived robustness with respect to occlusions and to global geometrical deformations. We propose a performance criterion for a local descriptor based on the tradeoff between selectivity and invariance. In this paper, we evaluate several local descriptors with respect to selectivity and invariance. The descriptors that we evaluated are Gaussian derivatives up to the third order, gray image patches, and Laplacian-based descriptors with either three scales or one scale filters. We compare selectivity and invariance to several affine changes such as rotation, scale, brightness, and viewpoint. Comparisons have been made keeping the dimensionality of the descriptors roughly constant. The overall results indicate a good performance by the descriptor based on a set of oriented Gaussian filters. It is interesting that oriented receptive fields similar to the Gaussian derivatives as well as receptive fields similar to the Laplacian are found in primate visual cortex.
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Moevus, Antoine. "Evaluating perceptual maps of asymmetries for gait symmetry quantification and pathology detection." Thèse, 2014. http://hdl.handle.net/1866/12830.
Full textAbstract:
Le mouvement de la marche est un processus essentiel de l'activité
humaine et aussi le résultat de nombreuses interactions collaboratives
entre les systèmes neurologiques, articulaires et
musculo-squelettiques fonctionnant ensemble efficacement. Ceci
explique pourquoi une analyse de la marche est aujourd'hui de plus en
plus utilisée pour le diagnostic (et aussi la prévention) de
différents types de maladies (neurologiques, musculaires,
orthopédique, etc.). Ce rapport présente une nouvelle méthode pour
visualiser rapidement les différentes parties du corps humain liées à
une possible asymétrie (temporellement invariante par translation)
existant dans la démarche d'un patient pour une possible utilisation
clinique quotidienne. L'objectif est de fournir une méthode à la fois
facile et peu dispendieuse permettant la mesure et l'affichage visuel,
d'une manière intuitive et perceptive, des différentes parties
asymétriques d'une démarche. La méthode proposée repose sur
l'utilisation d'un capteur de profondeur peu dispendieux (la Kinect)
qui est très bien adaptée pour un diagnostique rapide effectué dans de
petites salles médicales car ce capteur est d'une part facile à
installer et ne nécessitant aucun marqueur. L'algorithme que nous
allons présenter est basé sur le fait que la marche saine possède des
propriétés de symétrie (relativement à une invariance temporelle) dans
le plan coronal.The gait movement is an essential process of the human activity and also the result of coordinated effort between the neurological, articular and musculoskeletal systems. This motivates why gait analysis is important and also increasingly used nowadays for the (possible early) diagnosis of many different types (neurological, muscular, orthopedic, etc.) of diseases. This paper introduces a novel method to quickly visualize the different parts of the body related to an asymmetric movement in the human gait of a patient for daily clinical. The goal is to provide a cheap and easy-to-use method to measure the gait asymmetry and display results in a perceptually relevant manner. This method relies on an affordable consumer depth sensor, the Kinect. The Kinect was chosen because this device is amenable for use in small, confined area, like a living room. Also, since it is marker-less, it provides a fast non-invasive diagnostic. The algorithm we are going to introduce relies on the fact that a healthy walk has (temporally shift-invariant) symmetry properties in the coronal plane.
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Desrosiers, Gabriel. "Développements théoriques et empiriques des tests lisses d'ajustement des modèles ARMA vectoriels." Thesis, 2020. http://hdl.handle.net/1866/25475.
Full textAbstract:
Lors de la validation des modèles de séries chronologiques, une hypothèse qui peut s'avérer importante porte sur la loi des données. L'approche préconisée dans ce mémoire utilise les tests lisses d'ajustement. Ce mémoire apporte des développements théoriques et empiriques des tests lisses pour les modèles autorégressifs moyennes mobiles (ARMA) vectoriels. Dans des travaux précédents, Ducharme et Lafaye de Micheaux (2004) ont développé des tests lisses d'ajustement reposant sur les résidus des modèles ARMA univariés. Tagne Tatsinkou (2016) a généralisé les travaux dans le cadre des modèles ARMA vectoriels (VARMA), qui s'avèrent potentiellement utiles dans les applications avec données réelles. Des considérations particulières au cas multivarié, telles que les paramétrisations structurées dans les modèles VARMA sont abordées.
Les travaux de Tagne Tatsinkou (2016) sont complétés selon les angles théoriques et des études de simulations additionnelles sont considérées. Les nouveaux tests lisses reposent sur des familles de polynômes orthogonaux. Dans cette étude, une attention particulière est accordée aux familles de Legendre et d'Hermite. La contribution théorique majeure est une preuve complète que la statistique de test est invariante aux transformations linéaires affines lorsque la famille d'Hermite est adoptée. Les résultats de Tagne Tatsinkou (2016) représentent une première étape importante, mais ils sont incomplets quant à l'utilisation des résidus du modèle.
Les tests proposés reposent sur une famille de densités sous les hypothèses alternatives d'ordre k. La sélection automatique de l'ordre maximal, basée sur les résultats de Ledwina (1994), est discutée. La sélection automatique est également implantée dans nos études de simulations.
Nos études de simulations incluent des modèles bivariés et un modèle trivarié. Dans une étude de niveaux, on constate la bonne performance des tests lisses. Dans une étude de puissance, plusieurs compétiteurs ont été considérés. Il est trouvé que les tests lisses affichent des propriétés intéressantes de puissance lorsque les données proviennent de modèles VARMA avec des innovations dans la classe de lois normales contaminées.When validating time series models, the distribution of the observations represents a potentially important assumption. In this Master's Thesis, the advocated approach uses smooth goodness-of-fit test statistics. This research provides theoretical and empirical developments of the smooth goodness of fit tests for vector autoregressive moving average models (VARMA). In previous work, Ducharme and Lafaye de Micheaux (2004) developed smooth goodness-of-fit tests designed for the residuals of univariate ARMA models. Later, Tagne Tatsinkou (2016) generalized the work within the framework of vector ARMA (VARMA) models, which prove to be potentially useful in real applications. Structured parameterizations, which are considerations specific to the multivariate case, are discussed. The works of Tagne Tatsinkou (2016) are completed, according to theoretical angles, and additional simulation studies are also considered. The new smooth tests are based on families of orthogonal polynomials. In this study, special attention is given to Legendre's family and Hermite's family. The major theoretical contribution in this work is a complete proof that the test statistic is invariant to linear affine transformations when the Hermite family is adopted. The results of Tagne Tatsinkou (2016) represent an important first step, but they were incomplete with respect to the use of the model residuals. The proposed tests are based on a family of densities under alternative hypotheses of order k. A data driven method to choose the maximal order, based on the results of Ledwina (1994), is discussed. In our simulation studies, the automatic selection is also implemented. Our simulation studies include bivariate models and a trivariate model. In the level study, we can appreciate the good performance of the smooth tests. In the power study, several competitors were considered. We found that the smooth tests displayed interesting power properties when the data came from VARMA models with innovations in the class of contaminated normal distributions.