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Cette thèse a pour but de proposer toutes les avancées possibles dans l’utilisation du modèle de propagation Multi-Resolution Frequency-Domain ParFlow (MR-FDPF). Etant un modèle de propagation radio déterministe, le modèle MR-FDPF possède un haut niveau de précision, mais souffre des limitations communes à tous les modèles déterministes. Par exemple, un canal radio réel n’est pas déterministe, mais un processus aléatoire à cause par exemple des personnes ou objets mobiles, et ne peut donc être décrit fidèlement par un modèle purement déterministe. Dans cette thèse, un modèle semi-déterministe est proposé, basé sur le modèle MR-FDPF, qui introduit une part stochastique pour tenir compte des aspects aléatoires du canal radio réaliste. La partie déterministe du modèle est composée du path loss (atténuation d’espace), et la partie stochastique venant du shadow fading (masquage) et du small scale fading (évanouissement). De même, de nombreux simulateurs de propagation radio ne proposent que la prédiction de la puissance moyenne. Mais pour une simulation précise de la propagation radio il convient de prédire également des informations de fading permettant dès lors une prédiction précise du taux d’erreur binaire (BER) potentiel. Dans cette thèse, l’information de fading est déduite des simulations MR-FDPF et par la suite des valeurs réalistes de BER sont données. Enfin, ces données réalistes de BER permettent d’évaluer l’impact de schémas de modulation adaptatifs. Des résultats sont présentés dans trois configurations : systèmes SISO (mono-antenne à l’émission et à la réception), systèmes à diversité de type MRC, et systèmes large bande de type OFDM.

This thesis aims at proposing all the possible enhancements for the Multi-Resolution Frequency-Domain ParFlow (MR-FDPF) model. As a deterministic radio propagation model, the MR-FDPF model possesses the property of a high level of accuracy, but it also suffers from some common limitations of deterministic models. For instance, realistic radio channels are not deterministic but a kind of random processes due to, e.g. moving people or moving objects, thus they can not be completely described by a purely deterministic model. In this thesis, a semi-deterministic model is proposed based on the deterministic MR-FDPF model which introduces a stochastic part to take into account the randomness of realistic radio channels. The deterministic part of the semi-deterministic model is the mean path loss, and the stochastic part comes from the shadow fading and the small scale fading. Besides, many radio propagation simulators provide only the mean power predictions. However, only mean power is not enough to fully describe the behavior of radio channels. It has been shown that fading has also an important impact on the radio system performance. Thus, a fine radio propagation simulator should also be able to provide the fading information, and then an accurate Bit Error Rate (BER) prediction can be achieved. In this thesis, the fading information is extracted based on the MR-FDPF model and…

Advisors/Committee Members: Gorce, Jean-Marie (thesis director).

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Dans cette thèse une étude des performances des systèmes OFDM et FBMC/OQAM en présence d'amplificateur de puissance sans mémoire en terme de TEB est présentée. Ensuite, nous avons proposé une technique de linéarisation d'AP par pré-distorsion adaptative neuronale. Aussi, nous avons proposé deux techniques de correction des non-linéarités au niveau du récepteur.

In our work, we have studied the impact of in-band non linear distortions caused by PA on both OFDM and FBMC/OQAM systems. A theoretical approach was proposed to evaluate the BER performance for the two systems. This approach is based on modeling the in-band non-linear distortion with a complex gain and an uncorrelated additive white Gaussian noise, given by the Bussgang theorem. Then, we have proposed different techniques to compensate this NLD either on the transmitter or the receiver sides.

Advisors/Committee Members: Roviras, Daniel (thesis director), Bouallegue, Ridha (thesis director), Shaiek, Hmaied (thesis director), Zayani, Rafik (thesis director).

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Dans les réseaux sans fil ad hoc, les liens de communication sont sujets à un taux d'erreurimportant. Dans ce contexte, le routage joue un rôle stratégique pour augmenter les performancesdans les transmissions. Dans nos études, par une approche cross-layer, nous prenons en compte lafiabilité des liens dans le choix des routes. Pour cela, dans un premier temps, nous construisonsdeux nouvelles métriques, l'une basée sur le taux d'erreur binaire (au niveau couche physique) etl'autre, plus adaptée à la mesure, sur le nombre de retransmissions (au niveau couche MAC).Ensuite, pour exploiter ces métriques lors du calcul de routes, nous adaptons les algorithmes à labase des protocoles de routage.Les trois familles de protocoles de routage ont été traitées : les protocoles pro-actifs où chaquenoeud a une vision globale du réseau grâce aux échanges périodiques de messages de contrôle detopologie ; les protocoles réactifs où, avant de commencer ses transmissions de données, chaquenoeud doit initier un processus de recherche de route ; les protocoles hybrides qui mixent les deuxapproches.Pour tester l'effectivité de nos améliorations, nous utilisons le simulateur NS2 enrichi par unmodèle de propagation et un modèle de mobilité réalistes. Les paramètres de performance tels quele délai, le taux de livraison de paquets et la charge de routage sont mesurés dans plusieursscénarios représentatifs des conditions d'utilisation. Les résultats obtenus montrent une améliorationsignificative des protocoles standards dans un contexte de qualité de service.

In ad hoc wireless networks, links are error-prone. In this context, routing plays a decisive role inimproving transmission performances. In our studies, by a cross-layer approach, we take intoaccount the reliability of links in route choice. For this, first, we concept two new metrics, onebased on bit error rate (at physical layer) and the other, more suitable for the measurement, onnumber of retransmissions (at MAC layer). Then, to exploit these metrics when determining routes,we adapt the algorithms based routing protocols.The three families of routing protocols have been addressed: proactive protocols where eachnode has a global view of the network through periodic exchanges of topology control messages;reactive protocols where, before starting data transmission, each node must initiate a routediscovery process; hybrid protocols which mix the two approaches.To test the effectiveness of our enhancements, we use the simulator NS.2 enhanced by arealistic propagation model and a realistic mobility model. Performance parameters such as delay,packets delivery ratio and routing load are measured in several scenarios including mobility andmulti-communication. The results show a significant improvement of standard protocols in thequality of service context.

Advisors/Committee Members: Meseure, Philippe (thesis director), Poussard, Anne-Marie (thesis director).

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Cette thèse s’inscrit dans le domaine de la caractérisation des systèmes de communication sans fil utilisant la diversité des antennes. En effet, ces systèmes permettent de lutter contre les évanouissements des signaux, lorsque le terminal est placé dans un environnement riche en multi-trajets. L’objectif d'une telle recherche est : d’étudier l'association de plusieurs antennes à l'émission et / ou la réception pour améliorer le bilan de liaison, et la capacité des systèmes sans fil, (diminution de BER (Bit Error Rate), augmentation de débit ...). Cette thèse s’intéresse à l'aspect électromagnétique et traitement du signal. Afin de comprendre les phénomènes mis en jeu, et de caractériser les performances du terminal, il doit être placé dans un environnement de propagation multi-trajets contrôlable dans le temps et dans l'espace.Cela nous amène à trouver des méthodes de mesures capables de reproduire des modèles de canaux de propagation réalistes. Dans le cadre de cette thèse la méthode utilisée est la chambre réverbérante. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'aspect temporel. La chambre réverbérante (RC) est considérée comme un outil utile pour émuler des environnements riches en multi-trajets. Dans cette contribution, ce dispositif est utilisé pour émuler des modèles canaux multi-trajets, et évaluer la performance des systèmes de communication sans fil. Cette évaluation est effectuée avec des mesures en temps réel et non temps réel. Parmi les objectifs de cette thèse est d'obtenir un modèle de simulation électromagnétique de la chambre réverbérante basé sur une approche circuit, afin de déterminer la fonction de transfert de canal en fonction des pertes.

This thesis is part of the field of the characterization of wireless communication systems using antennas diversity. Indeed, such systems allow fighting against the signals fading, when the terminal is inside a strong multipath environment. The issue of such research is: to study the association of multiple antennas at transmitting and/or receiving sides to improve the link budget, and the capacity of wireless systems, (decrease of BER (Bit Error Rate), increase of throughput …). This thesis takes an interest to the electromagnetic aspect, and signal processing. In order to understand the involved phenomena, and to characterize the terminal performance, it should be placed in a controlled multipath propagation environment in time, and in space. This brings us to find measurement methodologies able to reproduce models of realistic propagation channels. As part of this thesis the method used is the reverberation chamber. In this thesis we are interested in the time aspect. Reverberation chamber (RC) is considered as a useful tool to emulate rich multipath environments. In this contribution, this device is employed to emulate multi clusters channel models (cluster is defined as a group of multipath), and evaluate performance of wireless communication systems. This evaluation is performed with real time and not-real time measurements. It remains to note that…

Advisors/Committee Members: Monédière, Thierry (thesis director), Carsenat, David (thesis director).

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Si le législateur s’attache à lutter contre les discriminations en raison de l’âge, force est de constater qu’il consacre lui-même les préjugés liés à cette caractéristique dans la règle de droit, en utilisant l’âge comme critère pour déclencher l’application de celle-ci. En droit du travail, un seuil d’âge limite l’entrée dans la vie active ; des conditions de travail plus protectrices sont prévues pour les jeunes travailleurs de moins de dix-huit ans ; la plupart des politiques d’emploi sont soumises à des conditions d’âge pour ne cibler que les jeunes ou les seniors. Enfin, l’âge influe sur la sortie de la vie active en conditionnant le droit au bénéfice d’une pension de retraite. Pourtant, l’âge est-il un critère pertinent ? Permet-il à lui seul de définir un individu, son état de santé ou son besoin de protection ? Doit-il déterminer à lui seul qui peut entrer dans la vie active et qui doit s’y maintenir ? Cette étude propose d’envisager le critère de l’âge en soulignant sa rationalité, source d’efficacité et de simplicité pour le législateur, mais en interrogeant également sa pertinence au regard des objectifs poursuivis. L’analyse des limites du critère de l’âge, suscitées par son caractère abstrait, objectif, voire arbitraire, invite à repenser le rôle que lui confère aujourd’hui le législateur. Si l’âge en tant que critère pour juger d’une situation ne semble pas toujours pertinent, il en irait différemment si celui-ci, dans une approche renouvelée, était plutôt et parfois considéré comme un simple indice de nature à renseigner, à mettre sur la voie, sans toutefois être déterminant dans l’application d’une règle de droit.

Although the legislator strives to combat discrimination on grounds of age, it is clear that he himself brings the prejudices related to this characteristic into the law, by using age as a criterion to trigger the application of it. In labor law, an age threshold limits entry into working life; more protective working conditions are provided for young workers under the age of eighteen; most employment policies are conditioned by age to target only young people or seniors. Finally, age influences the exit from working life by conditioning entitlement to a retirement pension. Yet, is age a relevant criterion? Should it alone define an individual, his state of health or his need for protection? Should he determine who can enter the working life and who should stay in it? This study proposes to consider the criterion of age, as much in its rational aspect, source of efficiency and simplicity for the legislator, as in its relevant aspect. The analysis of the limits of the age criterion, provoked by its abstract, objective and even arbitrary character, invites us to rethink the role that the legislator confers on it today. If age as a criterion for judging a situation does not seem relevant, it would be different if it were simply a clue to inform, to put on the path, without being decisive in the application of a rule of law.

Advisors/Committee Members: Casaux, Lise (thesis director).

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Les caméras multispectrales échantillonnent le spectre du visible et/ou de l'infrarouge selon des bandes spectrales étroites. Parmi les technologies disponibles, Les caméras snapshot équipées d'une mosaïque de filtres acquièrent des images brutes à cadence vidéo. Ces images brutes nécessitent un processus de dématriçage permettant d'estimer l'image multispectrale en pleine définition. Dans ce manuscrit nous examinons les méthodes de dématriçage multispectrale et proposons une nouvelle méthode basée sur l'image panchromatique. De plus, nous mettons en évidence l'influence de l'illumination sur les performances de dématriçage, puis nous proposons des étapes de normalisation rendant ce dernier robuste aux propriétés d'acquisition. Les résultats expérimentaux montrent que notre méthode fournit de meilleurs résultats que les méthodes classiques.Afin d'effectuer une analyse de texture, nous étendons les opérateurs basés sur les motifs binaires locaux aux images de texture multispectrale au détriment d'exigences de mémoire et de calcul accrues. Nous proposons alors de calculer les descripteurs de texture directement à partir d'images brutes, ce qui évite l'étape de dématriçage tout en réduisant la taille du descripteur. Afin d'évaluer la classification sur des images multispectrales, nous avons proposé la première base de données multispectrale de textures proches dans les domaines spectraux du visible et du proche infrarouge. Des expériences approfondies sur cette base montrent que le descripteur proposé a à la fois un coût de calcul réduit et un pouvoir de discrimination élevé en comparaison avec les descripteurs classiques appliqués aux images dématriçées.

Multispectral cameras sample the visible and/or the infrared spectrum according to narrow spectral bands. Available technologies include snapshot multispectral cameras equipped with filter arrays that acquire raw images at video rate. Raw images require a demosaicing procedure to estimate a multispectral image with full spatio-spectral definition. In this manuscript we review multispectral demosaicing methods and propose a new one based on the pseudo-panchromatic image. We highlight the influence of illumination on demosaicing performances, then we propose pre- and post-processing normalization steps that make demosaicing robust to acquisition properties. Experimental results show that our method provides estimated images of better objective quality than classical ones.Multispectral images can be used for texture classification. To perform texture analysis, we extend local binary pattern operators to multispectral texture images at the expense of increased memory and computation requirements. We propose to compute texture descriptors directly from raw images, which both avoids the demosaicing step and reduces the descriptor size. In order to assess classification on multispectral images we have proposed the first significant multispectral database of close-range textures in the visible and near infrared spectral domains. Extensive experiments on this database show…

Advisors/Committee Members: Macaire, Ludovic (thesis director), Losson, Olivier (thesis director), Mathon, Benjamin (thesis director).

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Die Präsentation der Ergebnisse aus dem Stadtklimaprojekt Urbania sorgte auf Kundenseite für einige Verwirrung und führte zu einer lebhaften Diskussion über die Interpretation der vorgestellten mittleren 2 m Tageshöchsttemperatur über den Auwäldern des Nationalparks Donauauen. Die vorgestellten Temperaturen zeigten in den Auwäldern die selben Werte wie in der Wiener Innenstadt. Ziel dieser Arbeit ist es daher, ein Konzept für genauere Ergebnisse bezüglich der Waldklimatologie und bewässerten Ackerflächen der Simulationsdomäne Großraum Wien zu finden. Dieses Ziel wurde durch eine Modifikation des Bodenfeuchtegehalts realisiert, der für die Initialisierung des Modells verwendet wird. Sieben Simulationen werden erstellt, mit modifizierten Bodenfeuchtegehältern in den unterschiedlichen Bodenschichten, abhängig von der darüber liegenden Vegetation und den unterschiedlichen Intentionen. Die maximale Sensitivität des Modells konnte mit einer Reduktion von 2.8 °C im mittleren Maximum des Tagesgangs der 2 m Temperatur und einer Reduktion von 12.2 °C im mittleren Maximum des Tagesgangs der Oberflächentemperatur beziffert werden. Die Versorgung des Auwaldes mit Grundwasser zeigt eine Reduktion des mittleren Maximums im Tagesgang der 2 m Temperatur um bis zu 0.5 °C. Eine neue Kategorie für Auwälder mit einem reduzierten stomatalen Widerstand des Bestandes wurde eingeführt, was eine zusätzliche Reduktion von 0.3 °C zur Folge hat. Ein fiktives Szenario mit Bewässerung aller Ackerflächen der Domäne und ein reales Bewässerungsszenario zeigen vernachlässigbare Auswirkungen auf die mittlere tägliche 2 m Temperatur in Wiens Innenstadt. Allerdings erleben die Randbezirke eine Reduktion von bis zu 0.5 °C.

The presentation of results from the urban climate project Urbania initiated some confusion on the customer side and resulted in a lively discussion about the interpretation of presented mean daily maximum temperature at 2 m over alluvial forests of the Nationalpark Donauauen. The presented temperatures showed the same values in areas of alluvial forests as in the city of Vienna. This work's aim is to find a concept for more accurate results regarding the climatology of forests and irrigated cropland in the greater Vienna area. This goal is realised by modifying the soil moisture content which is used in the initialisation of the model. Seven scenarios with different objectives are created with modifications in their soil moisture content in different layers according to the root length of the obtaining land cover. The model's maximum sensitivity could be shown with a reduction of 2.8 °C in the mean maximum of the mean diurnal 2 m temperature and a reduction of 12.2 °C in the mean maximum of the mean diurnal skin temperature. The alluvial forest's connection to groundwater can be numbered with a reduction in the mean diurnal 2 m temperature of up to 0.5 °C in the forest. A new category for alluvial forests has been implemented with a reduced stomatal resistance, which yields in an additional reduction of 0.3 °C. A fictive…

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De nos jours, les algorithmes de classification binaire sont utilisés dans des tâches touchant plusieurs champs d’applications comme les fraudes en-ligne, le dépistage bio-médical ou bien la toxicité en-ligne. Malgré le nombre de données qui est souvent disponible pour ces applications, qui viennent habituellement de source réelles, une particularité y est fréquemment observée: la représentation débalancée des classes. Cette imbalance demeure un problème d’envergure pour les algorithmes de classification, car la vaste majorité d’entre eux ne sont pas conçus avec cette représentation inégale à l’esprit. De plus, dans les paramètres expérimentaux, les données sur lesquelles ils sont appliqués sont souvent bien balancées, à cause de la finalité-même de ces expérimentations. Dans le présent mémoire, une revue des stratégies et techniques existantes pour contrer l’imbalance binaire est proposée, dans laquelle un point de vue par modification de données ainsi qu’un point de vue par modification algorithmique seront adressés. Le premier sujet des présents travaux consiste en les approches de pré-traitement et leurs effets sur les métriques de classification, dans lequel des expérimentations contrôlées (présentant différents niveaux de débalancement) et des applications d’entreprises sont présentées et analysées. Le second sujet consiste en le paradigme sensible-au-coût appliqué à l’optimisation directe de la métrique de la F-mesure en utilisant un réseau de neurones, dans lequel des expérimentations sur un jeu de données très débalancé sont présentées et discutées, le tout accompagné d’une comparaison avec différents paramètres usuels. À la lecture du présent document, le lecteur aura une bonne idée des techniques de prétraitement existantes et ce qu’on peut en retirer d’un point de vue expérimental selon des ensembles de données variés. Également, l’application du paradigme sensible-au-coût par optimisation de la F-mesure donnera un aperçu positif quant au point de vue algorithmique dans un contexte de données très débalancées.

Nowadays, binary classification algorithms are used in detection-related tasks touching many fields of application such as online frauds, biomedical screening, or online toxicity. Despite the amount of data that’s usually available for those applications, which habitually comes from real-world data sources, a particularity is frequently observed in it: the imbalanced representation of the classes. This imbalance remains a significant problem for binary classification algorithms, because the vast majority of these algorithms are not designed with this unequal representation in mind. Moreover, in experimental setups, the data on which they are usually applied is more than often well-balanced, because of the very purpose of these experiments. In the current thesis, a review of the existing strategies and techniques to face the binary imbalance problem is proposed in which both a data-modification point of view and a algorithmmodification point of view are addressed. The first subject of this work…

Advisors/Committee Members: Laviolette, François, Marchand, Mario.

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Cette thèse propose une contribution originale au domaine de la classification de variables en régression linéaire. Cette contribution se base sur une modélisation hiérarchique des coefficients de régression. Cette modélisation permet de considérer ces derniers comme des variables aléatoires distribuées selon un mélange de lois Gaussiennes ayant des centres différents mais des variances égales. Nous montrons dans cette thèse que l'algorithme EM, communément utilisé pour estimer les paramètres d'un modèle hiérarchique ne peut s'appliquer. En effet, l'étape E de l'algorithme n'est pas explicite pour notre modèle.Nous avons donc proposé une approche plus efficace pour l'estimation des paramètres grâce à l'utilisation de l'algorithme SEM-Gibbs. En plus de cette amélioration computationnelle, nous avons introduit une contrainte dans le modèle pour permettre d'effectuer une sélection de variables simultanément. Notre modèle présente de très bonnes qualités prédictives relativement aux approches classiques pour la réduction de la dimension en régression linéaire. Cette thèse présente aussi une extension de notre méthodologie dans le cadre de la régression Probit pour données binaires. Notre modèle modèle a de plus été généralisé en relâchant l'hypothèse de l'égalité des variances pour les composantes du mélange Gaussien. Les performances de ce modèle généralisé ont été comparées à celles du modèle initial à travers différents scénarios de simulations. Ce travail de recherche a conduit au développement du package R clere. Ce dernier package met en œuvre tous les algorithmes décrits dans cette thèse.

We proposed in this thesis an original contribution to the field of variable clustering in linear regression through a model-based approach. This contribution was made via a hierarchical modeling of the regression coefficients as random variables drawn from a mixture of Gaussian distributions with equal variances. Parameter estimation in the proposed model was shown to be challenging since the classical EM algorithm could not apply. We then developped a more efficient algorithm for parameter estimation, through the use of the SEM-Gibbs algorithm. Along with this computational improvement, we also enhanced our model to allow variable selection. Given the good predictive performances of the CLERE method compared to standard techniques for dimension reduction, we considred an extension of the latter to binary response data. This extension was studied in the context of Probit regression. We generalized our model by relaxing the assumption of equal variance for the components in the mixture of Gaussians. The performances of this generalization were compared to those of the initial model under different scenarios on simulated data. This research led to the development of the R package clere which implements most of the algorithms described in this thesis.

Advisors/Committee Members: Biernacki, Christophe (thesis director), Jacques, Julien (thesis director).

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V magistrski nalogi se bomo najprej skoncentrirali na opis in predstavitev poslovne stavbe v Termoelektrarni Brestanica. Nato bomo opisali obstoječi sistem ogrevanja in hlajenja stavbe. Sistem si bomo ogledali z vidika samega delovanja in investicijskega vložka. V drugem delu bomo načrtovali sistem prezračevanja in klimatizacije. Najprej bomo izračunali potrebne podatke za izbiro ustreznega klimata in pozneje še načrtovali sistem prezračevalnih kanalov. Celotni sistem bomo ovrednotili z investicijsko vrednostjo. Za zaključek bomo primerjali oba sistema, obstoječi in načrtovani, z vidika toplotnega udobja in investicije.

The master's thesis first focuses on introduction and presentation of an office building of Thermoelectric power plant Brestanica. Then the existing system for heating and cooling of the office building will be illustrated in the light of its operation and investment contribution. In the second part the system of ventilation and and air-conditioning will be designed. Firstly, required data for selecting an appropriate air-conditioning system will be calculated and then the system of ventilation ducts will be planned. The entire system will be evaluated with an investment value. In the conclusion, the comparison will be made between the existing and the planned system, taking into account thermal comfort and investments.

Advisors/Committee Members: Avsec, Jurij.

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Ce travail propose deux flots de conception complémentaires permettant le broadcast d’un bitstream partiel vers un ensemble de Régions Partiellement Reconfigurables (RPRs) identiques. Ces deux flots de conception sont applicables avec les FPGAs – Xilinx. Le premier appelé ADForMe (Automatic DPPR Flow For Multi-RPRs Architecture) permet l’automatisation du flot traditionnel de la RDP de Xilinx grâce à l’automatisation de la phase de floorplanning. Ce floorplanning est assuré par l’algorithme AFLORA (Automatic Floorplanning For Multi-RPRs Architectures) que nous avons conçu qui permet l'allocation identique de ces RPRs en termes de forme géométrique en tenant compte des paramètres technologiques du FPGA et des paramètres architecturaux de la conception dans le but de permettre la relocalisation de bitstream. Le deuxième flot proposé vise à favoriser la technique de relocalisation 1D et 2D afin de permettre le broadcast d’un bitstream partiel (fonctionnalité) vers un ensemble de RPRs pour une configuration du système. Ce flot permet donc l’optimisation de la taille de la mémoire de bitstream. Nous avons également proposé une architecture matérielle adéquate capable d’effectuer ce broadcast. Les résultats expérimentaux ont été effectués sur les FPGAs-Xilinx récents et ont prouvé la rapidité d’exécution de notre algorithme AFLORA ainsi que l’efficacité des résultats obtenus suite à l’application du flot d’automatisation de la relocalisation de bitstream. Ces deux flots permettent d’assurer la flexibilité et la réutilisabilité des composants IPs intégrés dans les architectures à Multi-RPRs afin de réduire la complexité en termes de temps de conception et d’améliorer productivité des concepteurs.

This work proposes two complementary design flows allowing the broadcast of a partial bitstream to a set of identical Partially Reconfigurable Regions (PRRs). These two design flows are applicable with FPGAs - Xilinx. The first one called ADForMe (Automatic DPPR Flow For Multi-RPRs Architecture) allows the automation of the traditional flow of Xilinx RDP through the automation of the floorplanning phase. This floorplanning is carried out by the AFLORA (Automatic Floorplanning For Multi-RPRs Architectures) algorithm which we have designed that allows the same allocation of these RPRs in terms of geometric shape taking into account the technological parameters of the FPGA and the architectural parameters of the design in order to allow the relocation of bitstream. The second proposed flow aims to promote the 1D and 2D relocation technique in order to allow the broadcast of a partial bitstream (functionality) to a set of RPRs for a system configuration. Therefore, this flow allows optimizing the size of the bitstream memory. We have also proposed suitable hardware architecture capable of performing this broadcast. The experimental results have been performed on the recent Xilinx FPGAs and have proved the speed of execution of our AFLORA algorithm as well as the efficiency of the results obtained by the application of the automation…

Advisors/Committee Members: Dekeyser, Jean-Luc (thesis director), Ben Atitallah, Rabie (thesis director).

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Cette thèse a été faite dans un cadre industriel où les activités principales sont la rétro-ingénierie pour la recherche de vulnérabilités et la vérification de certaines propriétés de sécurité sur des programmes déjà compilés. La première partie de cette thèse porte sur la collecte et le partage des problématiques industrielles lors de l’analyse de programmes binaires. Basé sur ces problématiques, un cadre de travail d’analyse dynamique binaire a été développé et formalisé. Des exemples réels d’utilisation y sont ensuite présentés tels que la détection de prédicats opaques dans les conditions de branchement. Enfin, une nouvelle approche automatique permettant la dévirtualisation de code binaire y est présentée en combinant les fonctionnalités du cadre de travail ainsi que celles d’autres outils.

This doctoral work has been done in an industrial environment where the mainactivities were reverse engineering for vulnerability research and security properties verification on binary programs. The first part of this doctoral work focuses on the collection and sharing of the industrial problems when analyzing binary programs. Based on these issues, a binary dynamic analysis framework has been developed and formalized. Real examples of use are then presented, such as the detection of opaque predicates in branch conditions. Finally, a new automatic approach for deobfuscation of binary code protected by virtualization is presented combining features of the framework as well as those of other tools.

Advisors/Committee Members: Potet, Marie-Laure (thesis director), Bardin, Sébastien (thesis director).

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La thèse est une étude de la transmission des taux du marché monétaire sur les taux bancaires en Europe. La recherche s’appuie sur une analyse empirique économétrique du pass-through des taux d’intérêt. Dans un premier temps, l’objectif est de trouver des hétérogénéités ou des similitudes ou dans les dynamiques du pass-through dans la zone euro depuis le début des années 1990 : ruptures ou convergences dans le processus de transmission dans les modèles à correction d’erreur. L’analyse de modèles à seuil a permis de suivre l’évolution d’effets asymétriques liés au signe ou à l’amplitude des variations des taux du marché monétaire. Par la suite, une analyse est réalisée sur les déterminants des niveaux ou des vitesses du processus de transmission à l’aide de l’économétrie de panel. Enfin, une analyse est faite de la transmission sur l’ensemble de la structure par terme des taux d’intérêt à l’aide de modèles multivariés (SVAR et VECM).

The thesis is an econometrics analysis of the pass-through of policy rates and money market rates on retail interest rates in Europe. In a first place, the aim is to find heterogeneities or likeness in pass-through dynamics in the Euro area since the 90s: common structural breaks or convergences of the pass-through process in error correction models. The analysis of asymmetric dynamics with the use of threshold models as been done to underline the evolution of sign and size effects. In a second place, the analysis focuses on the determinants of the pass-through levels and speeds with the use of econometrics panel. Finally, the analysis is done on the yield curve transmission of the monetary policy rates with multivariate models (VAR,SVAR, VECM).

Advisors/Committee Members: Boutillier, Michel (thesis director).

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Cette thèse analyse l’effet du taux de participation sur la performance subséquente de l’élu. En mettant en lumière ce nouveau sujet, elle contribue à la littérature de « l’agence politique » qui étudie divers moyens d’améliorer le fonctionnement des postes élus. Chapitre 2 estime l’effet du taux de participation dans la 18ème Assemblée nationale sud-coréenne (2008-2012), la législature du pays. Les données se composent de paires législateur-circonscription. Pour surmonter l’endogénéité du taux de participation, il utilise la pluviométrie inhabituelle le jour du scrutin et le nombre de bureaux de vote par électeur. Grâce à ces instruments, il trouve des effets positifs sur la performance législative. Ensuite, il propose une explication théorique pour les résultats, dans lesquels le taux de participation signale de la fraction des électeurs qui apprendront la performance du titulaire. La théorie a une implication négative sur le vote obligatoire, car il permettra de réduire le rôle de signalisation du taux de participation. Chapitre 3 étend ce cadre empirique dans la 13ème Assemblée nationale française (2007-2012). Une différence importante de l’homologue sud-coréenne est sa capacité limitée d’initiative législative, ce qui en fait un environnement idéal pour tester la généralité de la relation trouvée en Corée du Sud. Les estimations révèlent des effets positifs sur la présence et la participation aux débats, mais pas sur la législation formelle ou la surveillance du gouvernement. Les explications possibles de cette différence sont discutées. Enfin, le chapitre 4 présente une explication inspirée de la théorie des jeux pour les résultats empiriques, dans un modèle d’agence politique à deux périodes. Une élection a lieu au début de chaque période afin de déléguer une décision politique à un homme politique, dont les préférences politiques sont des informations privées. Un électeur représentatif décide, à chaque élection, de voter pour un candidat ou s’abstenir. Le vote a un coût d’opportunité, qui est son information privée ; et les candidats sont identiques ex ante. Malgré la sous-optimalité statique de voter dans la première élection, l’électeur peut choisir de le faire, pour signaler sa volonté-faible coût-pour punir une mauvaise politique à l’élection suivante. Le modèle a une implication positive pour avoir plus de bureaux de vote et une implication négative pour faire le jour du scrutin un jour férié, qui découlent de leurs impacts sur la distribution des coûts de vote.

This dissertation analyzes the effect of voter turnout on the subsequent performance of the elected official. By shedding light on this new topic, it contributes to the ‘political agency’ literature which studies various ways to improve the functioning of elected offices. Chapter 2 estimates the effect of turnout in the 18th National Assembly of South Korea (2008-2012), the country’s legislature. The data consists of a cross-section of legislator-constituency pairs. To overcome the endogeneity of turnout, it utilizes the variation in turnout…

Advisors/Committee Members: Van der Straeten, Karine (thesis director).

▼ Le mémoire porte sur le lien entre le régime de change et la performance macroéconomique, puis le changement du bien-être des ménages dans les pays membres de l’Union Économique et Monétaire Ouest Africain (UEMOA). Bien que ces pays aient opté pour un régime de change fixe, ils sont soumis à des fluctuations macroéconomiques et un faible niveau du bien-être de la population. Le débat économique actuel au sein de l’UEMOA repose sur la fin du Traité de coopération financière du 12 mai 1962 entre la France et l’Union Monétaire de l’Afrique de l’Ouest. Ce changement s’opérera par le remplacement du franc CFA à l’Éco (la nouvelle monnaie), en adoptant un régime de change flexible. Ainsi, l’étude vise à (1) analyser les fluctuations des variables de production, d’inflation, du solde commercial et de la consommation suite aux chocs des innovations des termes de l’échange et du taux d’intérêt extérieurs; et à (2) déterminer et comparer le bien-être des pays membre de l’UEMOA selon les taux de change fixe et flottant. En adoptant une méthodologie basée sur le modèle dynamique stochastique d’équilibre général, les résultats montrent que les fluctuations macroéconomiques de différentes variables sont similaires entre les régimes de change flottant et fixe dans un contexte de transmission incomplète des prix d’importation. Par contre, le régime de change flottant possède le bien-être espéré le plus élevé que le régime de change fixe lorsqu’il y a choc d’innovations du taux d’intérêt étranger. Mais, le bien-être espéré est près que similaire en régime de change flottant comparé à celui du régime de change fixe en présence d’un choc d’innovation de terme de change. Un ménage qui transite du régime de change fixe à un régime de change flottant gagne 0,0091 % de sa consommation en présence d’innovations de taux d’intérêt étranger. Il en gagne 0,0020 % lorsqu’il y a un d’innovations de terme d’échange. Advisors/Committee Members: Rouillard, Jean-François (advisor).

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La notion de taux effectif global (T.E.G.), mention informative obligatoire dans les contrats de crédit et outil de calcul des taux d’usure, est à l’origine d’importants contentieux devant les juridictions civiles. Cette recherche sur le taux effectif global porte sur le droit relatif à cette notion, les règles de sa détermination, ses fonctions juridiques et les sanctions qui sont attachées à l’inobservation de ce droit. Les prêteurs qui violent ces règles de droit sont condamnés à des restitutions d’intérêts parfois élevées. Ces condamnations incitent de nombreux emprunteurs à contrôler la mention de T.E.G. dans leur contrat de crédit et à agir en justice. Ces litiges ne sont pas tous résolus de la même manière selon les juridictions. Certaines accèdent à toutes les demandes des emprunteurs, d’autres les refusent systématiquement. Un état des lieux et une analyse des règles et des sanctions s’imposent

The concept of annual percentage rate of charge (in French, « taux effectif global »), an informative term appearing in credit agreements and a tool for calculating usury rate, is at the origin of major litigation before the civil courts. This research on the annual percentage rate of charge concerns the law relating to this concept, the rules of its determination, its legal functions and the sanctions which are attached to the non-observance of this law. Lenders who violate these rules of law are condemned to refunds of interest sometimes high. These convictions prompt many borrowers to control the mention of annual percentage rate of charge in their credit agreement and to take legal action. Not all disputes are resolved in the same way by the courts. Some access all the borrowers' requests, others systematically refuse them. An inventory of the situation and an analysis of the rules and sanctions are necessary

Advisors/Committee Members: Brignon, Bastien (thesis director).

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Le GIEC (groupe d’expert Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat) dans leur 4 ème rapport souligne que les villes européennes seront impactées par des épisodes caniculaires plus fréquents et plus intenses dû aux modifications climatiques ayant lieu au cours du XXI ème siècle. La ville, espace climatique particulier, sensiblement plus chaud que son espace environnant amplifie le phénomène de l’îlot de chaleur urbain (ICU). Pour la ville de Paris, les îlots de chaleur urbains peuvent dépasser de 8 à 10°C les températures relevées quelques kilomètres plus loin. Cet effet est d’autant plus néfaste lors de période caniculaire comme a connu la France en 2003, 2006, 2010 ou bien même en 2015. La connaissance sur le phénomène de la canicule nécessite de mettre en relation des données autant spatiales que temporelles afin de définir des zones à risques .Pour pouvoir simuler une canicule, le modèle SURFEX-TEB, conçu par Météo-France, CNRS, a été choisi. Il permet d’estimer la température en ville à partir de conditions climatiques des plus hautes atmosphères. Ces prévisions sont importantes notamment en période de canicule où les écarts de température entre la ville et sa banlieue peuvent dépasser 8C°. Le risque caniculaire, induit par les ICU, est complexe à appréhender et à représenter.Pour caractériser, appréhender et représenter la canicule, avec l’aide du modèle SURFEX-TEB, nous avons effectué une assimilation avec des mesures réalisées pendant la canicule de 2015 sur Paris. Cette assimilation met en évidence par exemple les phénomènes d’accumulation et l’impact des configurations des appartements sur les températures intérieures et extérieures. Nos différentes configurations ont permis de confirmer l’importance de considérer les températures intérieures lors de périodes caniculaires.Ce travail de recherche propose donc un éclairage spécifique et technique de la représentation des canicules. Son objectif est une meilleure représentation des canicules et l’estimation de leur dangerosité en fonction de la durée du phénomène, de son intensité et des caractéristiques urbaines et humaines. Des cartes décrivant la canicule et sa dangerosité sont mises en valeur grâce à l’élaboration d’un site web grand public.Les résultats de cette recherche soulèvent une interrogation sur les seuils de canicule. Ils soulignent l’importance d’introduire un seuil de canicule intérieur et démontrent le rôle de la configuration urbaine et en particulier des types d’habitation pour mieux prendre en compte la dangerosité des canicules et espérer mieux atténuer leurs effets

The IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) in its 4th report underlines that the European cities will be impacted by more frequent and more intense scorching episodes due to the climatic modifications taking place during the XXIth century. Peculiar climatic areas, significantly hotter than their surroundings, cities amplify the phenomenon of the urban heat island (UHI). In the example of Paris, the urban islands of heat can exceed by 8°C to 10°C the temperatures…

Advisors/Committee Members: Ruas, Anne (thesis director), Masson, Valéry (thesis director).

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Le système MIMO coopératif est une solution attrayante dans un environnement où les trajets multiples signalent s'avérer être une étape stimulante pour le lien paire communication émetteur-récepteur. En effet, la diversité spatiale fournis par les émetteurs et recievers peut être exploitée pour améliorer la qualité du signal. Cette thèse étudie l'application de la boucle fermée précodeur MIMO pour réduire encore plus l'énergie de transmission dans un tel environnement. La contribution de cette thèse est de proposer des approches globales qui conduisent à l'optimisation globale des transmissions dans le système MIMO coopératif. Tout d'abord, on exploite la diversité spatiale des noeuds, et proposons une technique de sélection de noeud pour réduire l'énergie de transmission. Les noeuds sont sélectionnées en utilisant le linéaire boucle fermée MIMO précodeur max-dmin qui optimise la distance minimale (dmin) de critère pour réduire le BER de la constellation reçue, ce qui abaisse le rapport requis signal sur bruit (SNR). Deuxièmement, nous sommes motivés par une obligation de rendre les paramètres d'évaluation des performances MIMO disponibles aux couches supérieures du protocole. Ainsi, nous proposons une méthode théorique pour obtenir la fonction de distribution de probabilité (pdf) de dmin pour le précodeur max-dmin, nous utilisons le résultat de rapprocher le BER et de la capacité ergodique pour un système MIMO et une valeur de M en utilisant deux sous-canaux dans d'une manière rapide. Nous présentons un scénario qui exige que l'information pertinente soit détectée à partir d'une variété de sources situées à l'intérieur de la haute tension (HT) environnement du poste de réseau intelligent (SG) des applications. Notre contribution comprend le développement d'un outil de simulation basé sur la technique de sélection de noeuds pour le max-dmin distribué MIMO précodage. Pour tenir compte des interactions entre les couches multiples de communication, nous proposons de concevoir un système de communication MIMO coopératif complet basé sur un protocole d'échange de base qui est liée à notre scénario de transmission supposé. On construit en outre toutes les trames de sous-couche MAC, qui sont transmis dans ce système limité par le coût de l'énergie et de la synchronisation.

Cooperative MIMO system worked from the spatial diversity provided by the transmitters and receivers locations to improve the quality of service in the communication exchange. In our work, we explored the application of closed-loop MIMO precoder to further limit the energy of transmission in such environment. Our contribution is to propose approaches that lead to global optimization of transmissions in cooperative MIMO system. Firstly, we exploit spatial diversity of nodes, and then a node selection technique to reduce the energy of transmission. The nodes are selected using the max-dmin linear closed-loop MIMO precoder which, optimizes the minimum distance (dmin) criterion to reduce the Bit Error Rate of the received constellation, thereby lowering…

Advisors/Committee Members: Vauzelle, Rodolphe (thesis director), Richard, Noël (thesis director), Vrigneau, Baptiste (thesis director).

▼ Die vorliegende Arbeit ist in erster Linie durch den Entschluss motiviert eine Verbindung zwischen Stadt- und Gebäudemaßstäbe in Bezug auf Klima und Energiefragen durch eine interdisziplinäre Vorgehensweise herzustellen. Bestehende Fachkenntnisse der Stadtbauphysik und Bauphysik werden kombiniert, um die Zusammenhänge zwischen Außen- und Innenraumklima besser verstehen und quantifizieren zu können. Die Arbeit befasst sich mit zwei Zielsetzungen: Im ersten Schritt sollen die Prozesse hinter der Entstehung von städtischen Mikroklimata ermittelt werden. Der Schwerpunkt liegt darin, die Rolle thermo-physikalischer Attribute von Gebäuden und Stadtstrukturen bei der Veränderung der urbanen Energiebilanz, der Oberflächen- und Lufttemperaturen und somit der Mechanismen zur Bildung von urbanen Wärmeinseln bzw. Kühlinseln zu identifizieren. Im zweiten Schritt werden die Konsequenzen dieser modifizierten thermischen Situation auf das energetische Verhalten von Gebäuden untersucht, die diesen Randbedingungen unterliegen. Die Forschungsmethode beruht auf der numerischen Modellierung, motiviert durch ihre Geschwindigkeit und Vielseitigkeit und kombiniert folgende Komponenten: i) Das Stadtklimamodell TEB für die städtische Mikroklimaprognose mit dem ii) dynamischen Gebäudeenergiemodell TRNSYS zur Simulation des thermischen Verhaltens im Innenraumbereich und des daraus resultierenden Energiebedarfs zur Gewährleistung des thermischen Komforts, iii) die statistische Versuchsplanung DOE für die Handhabung der Komplexität der Aufgabe durch die Bereitstellung von systematischen Untersuchungsplänen und iv) ergänzend die GIS-Techniken, für die Anwendung an einer räumlich ausgedehnten realen Stadt, für die Vorverarbeitung von Ausgangsdaten, Nachbearbeitung und Kartierung von Rechenergebnissen der urbanen Mikroklimata und Gebäudeenergie bedarfswerten. Die Arbeit gliedert sich in zwei komplementäre Abschnitte (PART I und PART II) mit verschiedenen Untersuchungsobjekten. PART I beschäftigt sich mit theoriebasierten Bürogebäuden und PART II setzt sich mit der Stadt Stuttgart als reales Untersuchungsobjekt auseinander. Beide Studienobjekte liegen in einer mitteleuropäischen geographischen Breite und werden anhand repräsentativer Klimadaten untersucht. Bei den theoriebasierten Bürogebäuden wird ein Testreferenzjahr des Deutschen Wetterdienstes (TRY12, Mannheim) angenommen. Für Stuttgart liegen langjährige meteorologische Messdaten über 10 Jahre (2003 – 2012) vor. Für Vergleichszwecke werden in PART I zusätzliche Berechnungen für die Mittelmeerlage Algiers als Warmklimaregion durchgeführt. In PART I werden umfangreiche Parameterstudien (einschließlich Sensitivitätsanalysen) mit dem Ziel, die zugrundeliegenden Mechanismen der Bildung von urbanen Mikroklimata zu untersuchen, durchgeführt. Für die städtische Umgebung und das Gebäude werden wichtige thermophysikalisch relevante Indikatoren variiert. Straßenschluchtstrukturen mit verschiedenen Höhen-Breiten-Verhältnissen und Himmelsausrichtungen werden simuliert. Gebäudebezogen werden…

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L’objectif principal de la thèse est de répondre à des questions liées aux étapes clé d’un processus de l’adaptation de modèles de plaques. Comme l’adaptativité dépend des estimateurs d’erreurs fiables, une part importante du rapport est dédiée au développement des méthodes numériques pour les estimateurs d’erreurs aussi bien dues à la discrétisation qu’au choix du modèle. Une comparaison des estimateurs d’erreurs de discrétisation d’un point de vue pratique est présentée. Une attention particulière est prêtée a la méthode de résiduels équilibrés (en anglais, "equilibrated residual method"), laquelle est potentiellement applicable aux estimations des deux types d’erreurs, de discrétisation et de modèle.Il faut souligner que, contrairement aux estimateurs d’erreurs de discrétisation, les estimateurs d’erreur de modèle sont plus difficiles à élaborer. Le concept de l’adaptativité de modèles pour les plaques est implémenté sur la base de la méthode de résiduels équilibrés et de la famille hiérarchique des éléments finis de plaques. Les éléments finis dérivés dans le cadre de la thèse, comprennent aussi bien les éléments de plaques minces et que les éléments de plaques épaisses. Ces derniers sont formulés en s’appuyant sur une théorie nouvelle de plaque, intégrant aussi les effets d’étirement le long de l’épaisseur. Les erreurs de modèle sont estimées via des calculs élément par élément. Les erreurs de discrétisation et de modèle sont estimées d’une manière indépendante, ce qui rend l’approche très robuste et facile à utiliser. Les méthodes développées sont appliquées sur plusieurs exemples numériques. Les travaux réalisés dans le cadre de la thèse représentent plusieurs contributions qui visent l’objectif final de la modélisation adaptative, ou une procédure complètement automatique permettrait de faire un choix optimal du modèle de plaques pour chaque élément de la structure.

The primary goal of the thesis is to provide some answers to the questions related to the key steps in the process of adaptive modeling of plates. Since the adaptivity depends on reliable error estimates, a large part of the thesis is related to the derivation of computational procedures for discretization error estimates as well as model error estimates. A practical comparison of some of the established discretization error estimates is made. Special attention is paid to what is called equilibrated residuum method, which has a potential to be used both for discretization error and model error estimates. It should be emphasized that the model error estimates are quite hard to obtain, in contrast to the discretization error estimates. The concept of model adaptivity for plates is in this work implemented on the basis of equilibrated residuum method and hierarchic family of plate finite element models.The finite elements used in the thesis range from thin plate finite elements to thick plate finite elements. The latter are based on a newly derived higher order plate theory, which includes through the thickness stretching. The model error is…

Advisors/Committee Members: Ibrahimbegovic, Adnan (thesis director).

▼ In deze scriptie wordt aan de hand van literatuuronderzoek en een media-analyse gekeken hoe het westerse culturele authenticiteitsideaal de weergave van en de verhouding tussen homoseksualiteit en religie in het tv-programma KRO's Uit de Kast beïnvloed. De normatieve concepten van authenticiteit en homoseksuele identiteit worden uitgediept en aan de hand van een narratieve methode wordt onderzocht hoe het tv-programma deze concepten gebruikt om de coming-outverhalen van de jongeren weer te geven en te structureren in een programmaformat. Vervolgens wordt gekeken hoe de afleveringen van Corné en Derk Anne, twee jongeren die uit de kast komen in een conservatief christelijke omgeving, afwijken van dit format en welk effect dit heeft op de normatieve boodschap van het programma. Duidelijk wordt dat wanneer de omgeving van de jongeren hun homoseksualiteit niet bevestigd en accepteer als een authentieke, vaststaande identiteit, en het praktiseren van deze seksuele voorkeur afwijst vanuit religieuze overtuigingen, het programma homoseksualiteit en religie als binaire oppositie communiceert naar haar publiek. Zo bevestigt het programma normatieve concepten van identiteit en seksualiteit en de Nederlandse cultuur van homo-positiviteit waar ze haar bestaansrecht aan ontleed en plaatst ze religie buiten deze cultuur. Advisors/Committee Members: Korte, A.J.A.C.M..

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Matthew Edwin Hayden

Advisors/Committee Members: McCarren, Felicia (Thesis advisor), Sojic, Annette (Thesis advisor), School of Liberal Arts French and Italian (Degree granting institution).

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La fraction massique des constituants au sein d'un mélange multi-constituants, cesse d'être homogène lorsque ce dernier est soumis à un gradient thermique. En effet, la présence d'un gradient thermique engendre une diffusion de masse au sein du mélange détruisant cette homogénéité. Cet effet connu depuis le XIXe siècle porte le nom de la thermodiffusion, ou encore l'effet Soret. On définit la diffusion thermogravitationnelle comme étant le couplage entre la thermodiffusion et la convection. La diffusion thermogravitaionnelle peut conduire à des séparations importantes dans les fluides multi-constituants comparée à la thermodiffusion. On s'intéresse dans ce travail de thèse, comportant une partie numérique et théorique, aux différentes structures d'écoulement et à la séparation des espèces d'une solution binaire remplissant une cavité parallélépipédique fluide ou poreuse. La cavité, placée dans le champ de la pesanteur, est soumise au niveau de ses parois horizontales et verticales à des densités de flux uniformes et croisés. L'analyse dimensionnelle de ce problème de convection thermogravitationnelle fait ressortir un certain nombre de paramètres sans dimension à savoir les nombres de Rayleigh thermique

The mass fraction of the components in a multi-component mixture ceases to be homogeneous when it is subjected to a thermal gradient. Indeed, the presence of a thermal gradient causes mass distribution within the mixture which destroys this homogeneity. This effect known since the nineteenth century is called thermodiffusion, or the Soret effect. The thermogravitational diffusion is defined as the coupling between the thermodiffusion and convection. The thermogravitational diffusion may lead to significant separations in fluids multi components compared to thermodiffusion. We focus in this thesis, including both numerical and theoretical parts, on the different flow structures and species separation of a binary solution filling a rectangular fluid or porous cavity. The cavity, placed in the gravity field is subjected to uniform heat fluxes densities at the horizontal and vertical walls. Dimensional analysis of this thermogravitational convection problem reveals a number of dimensionless parameters namely: thermal Rayleigh number

Advisors/Committee Members: Mojtabi, Abdelkader (thesis director), Bennacer, Rachid (thesis director).

▼ Dans la foulée des événements entourant le Cyber Grand Challenge, organisé par le DARPA, un regain d'énergie s'est fait sentir dans le domaine de l'analyse de programmes binaires. De nouvelles techniques ont fait surface lors de la préparation des équipes pour cette compétition d'exploitation automatique et un effort remarquable d'implémentation a permis l'émergence de nouvelles stratégies et de nouveaux outils d'analyse de programmes binaires. Dans cette étude, nous étudions différentes techniques d'analyse de programmes. Nous explorons comment les techniques traditionnelles se transposent vers l'analyse de programmes binaires et comment surmonter les complexités additionnelles que ces programmes présentent. Nous mettons l'accent sur les techniques modernes d'exécution symbolique de programmes binaires. Nous nous penchons également sur les méthodes de génération automatique de tests. En se basant sur ces recherches, nous proposons une stratégie de génération de suites de tests couvrantes sans accès au code source du programme testé ni à sa spécification. Nous validons l'efficacité de la stratégie proposée en l'implémentant dans l'optique de la correction automatique de travaux universitaires soumis par des étudiants. Nous analysons ensuite la performance de la solution au travers plusieurs métriques récoltées lors de la correction de travaux. Nous enrichissons ses métriques avec de l'information extraites du code source assembleur des programmes. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Analyse de programme, programmes binaires, génération de tests, exécution symbolique

▼ Actuellement, les médecins utilisent l'échographie pour visualiser la prostate lors de la biopsie. La technique actuelle de biopsie offre un taux de détection du cancer contenant entre 20 et 36 % de résultats faux négatifs, ce qui retarde le traitement du cancer. Ces faux négatifs sont causés en partie par le manque de perceptibilité sous échographie des tumeurs ayant un diamètre inférieur à 5 mm. L'imagerie par résonnance magnétique (IRM) pourrait résoudre ce problème puisque cette technique d'imagerie offre une meilleure résolution et une perceptibilité des tumeurs meilleures que celles obtenues avec l'échographie. Toutefois, l'intervention sous IRM est peu sécuritaire et peu ergonomique pour le médecin en raison de l'intense champ magnétique nécessaire à l'imagerie et de l'accès restreint au patient. Le présent travail présente le développement d'un prototype de manipulateur robotisé permettant aux médecins d'effectuer des interventions précises et rapides à la prostate à l'intérieur même du scanner IRM. Le manipulateur est conçu de manière à ne pas influencer ou être influencé par le champ magnétique de l'IRM, soutenir les forces induites par l'insertion de l'aiguille dans le patient, atteindre une cible avec précision et être suffisamment petit pour être introduit avec le patient dans l'IRM. L'architecture du manipulateur utilise une approche binaire moyennée élastiquement dans une architecture parallèle. Chacun des actionneurs compte seulement deux états discrets. Les actionneurs retenus sont des muscles pneumatiques en raison de la forte densité de force qu'ils génèrent. De plus, ces actionneurs permettent d'éliminer les joints complexes nécessaires à la construction de manipulateur parallèle en utilisant l'élasticité intrinsèque des actionneurs. Un prototype a été construit dans le but d'étudier l'erreur de positionnement obtenue avec le manipulateur et valider l'atteinte des requis cliniques. La justesse a été mesurée à 3,3 mm et la précision a été mesurée à 0,5 mm. La raideur a aussi été mesurée et atteint ~1,14 N/mm au bout de l'aiguille pour s'assurer que le manipulateur est en mesure de soutenir l'insertion d'aiguille sans trop dévier de la trajectoire prévue. Une preuve de concept de valve pneumatique compatible à l'IRM a été prototypée. La valve utilise un actionneur de polymère diélectrique rotatif en raison de la grande compatibilité à l'IRM de cette technologie. Les travaux montrent que la solution proposée est viable et très prometteuse. Le robot est simple, peu couteux et est capable de rencontrer les requis cliniques. Néanmoins, plusieurs travaux sont encore à faire sur le manipulateur, car seulement l'orientation de l'aiguille a été traitée. De plus, l'assemblage des muscles pneumatiques a été réalisé à l'aide de tubes offerts commercialement. Plusieurs modifications pourraient améliorer les performances du manipulateur, dont notamment, mouler les muscles pneumatiques. Advisors/Committee Members: Plante, Jean-Sébastien (advisor).

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La sécurité des systèmes est devenue un élément majeur du développement logicielle, pour les éditeurs, les utilisateurs et les agences gouvernementales. Un problème récurrent est la détection de vulnérabilités, qui consiste à détecter les bugs qui pourraient permettre à un attaquant de gagner des privilèges non prévues, comme la lecture ou l’écriture de donnée sensible, voir même l’exécution de code non autorisé. Cette thèse propose une approche pratique pour la détection d’une vulnérabilité particulière : le use-after-free, qui apparaît quand un élément du tas est utilisé après avoir été libéré. Cette vulnérabilité a été utilisé dans de nombreux exploits, et est, de par sa nature, difficile à détecter. Les problèmes récurrents pour sa détection sont, par exemple, le fait que les éléments déclenchant la vulnérabilité peuvent être répartis à de grande distance dans le code, le besoin de raisonner sur l’allocateur mémoire, ou bien la manipulation de pointeurs. L’approche proposé consiste en deux étapes. Premièrement, une analyse statique, basée sur une analyse légère, mais non sûre, appelé GUEB, permet de traquer les accès mémoire ainsi que l’état des éléments du tas (alloué / libéré / utilisé) . Cette analyse mène à un slice de programme contenant de potentiel use-after-free. La seconde étape vient alors confirmer ou non la présence de vulnérabilité dans ces slices, et est basée sur un moteur d'exécution symbolique guidé, développé dans la plateforme Binsec. Ce moteur permet de générer des entrées du programme réel déclenchant un use-after-free. Cette combinaison s’est montré performante en pratique et a permis de détecter plusieurs use-after-free qui étaient précédemment inconnu dans plusieurs codes réels. L’implémentation des outils est disponible en open-source et fonctionne sur du code x86.

Security is becoming a major concern in software development, both for software editors, end-users, and government agencies. A typical problem is vulnerability detection, which consists in finding in a code bugs able to let an attacker gain some unforeseen privileges like reading or writing sensible data, or even hijacking the program execution.This thesis proposes a practical approach to detect a specific kind of vulnerability, called use-after-free, occurring when a heap memory block is accessed after being freed. Such vulnerabilities have lead to numerous exploits (in particular against web browsers), and they are difficult to detect since they may involve several distant events in the code (allocating, freeingand accessing a memory block).The approach proposed consists in two steps. First, a coarse-grain and unsound binary level static analysis, called GUEB, allows to track heap memory blocks operation (allocation, free, and use). This leads to a program slice containing potential use-after-free. Then, a dedicated guided dynamic symbolic execution, developed within the Binsec plateform, is used to retrieve concreteprogram inputs aiming to trigger these use-after-free. This combination happened to be be effective in…

Advisors/Committee Members: Potet, Marie-Laure (thesis director), Mounier, Laurent (thesis director).

▼ Le résumé de cette thèse et d'évoquer les différentes missions de l'ALM bancaire ainsi que les risques financiers qu'elle prend en charge et rappelé certains points de réglementation, nous proposons de nous intéresser à un sujet assez caractéristique des questions soulevées par le métier d'ALM, à savoir la gestion du risque de taux d'intérêt sur les dépôts à vue dans le cadre de leurs rémunérations. Rappelons que, dans un bilan, on distingue le Banking Book, une partie consacrée au bilan des ressources et des emplois liés à la clientèle c'est-à-dire la sphère opérationnelle. En fait, comme beaucoup d'autres départements d'une banque, l'ALM a un objectif de rendement dans certaines limites de risque. Les enjeux sont relativement importants pour les établissements financiers. Par exemple, la banque de détail constitue depuis longtemps une source de revenus stable et pérenne pour les établissements et le marché attache une grande importance à leur capacité à conserver cette caractéristique. D'autre part, des postes comme les dépôts de la clientèle constituent autant de ressources de liquidité disponibles à moindres coûts et ce n'est pas un point à négliger dans le contexte particulièrement tendu depuis la crise de 2008. Le management du risque déterminé par les marges de taux d'intérêt liées aux dépôts à vue d'une banque, ce qu'on appelle l'Interest Rate Margin. Celui-ci est défini comme la différence entre le taux de marché et le taux dépôt auxquels, on multiplie un certain montant de dépôts. Nous supposons que les dépôts à vue sont liés à la fois aux taux d'intérêt et au risque commercial qui ne peut être entièrement couvert sur les marchés financiers. La dynamique des taux de marché à terme suit un modèle de marché standard et tient compte d'une certaine prime de risque associée à l'investissement dans des actifs à long terme. Les taux des dépôts en Zone US sont déterminés par le taux M2 own rate, c'est pour cette raison que la Fed s'intéresse à la grandeur M2 own rate qui se calcule comme le taux moyen des ressources de M2 pondéré par les encours. Dans le cas de la zone Euro, on parle du taux de dépôt ou de rémunération. Les taux de rémunération dépendent des taux de marché et notamment les taux Euribor 3 Mois. Nous remarquons notamment que, lorsque les taux de marché sont faibles, les taux de rémunération des dépôts le sont aussi. Les taux de dépôt ou de rémunération sont liés aux taux du marché de manière linéaire (ou non linéaire). Nous adoptons le point de vue d'un gestionnaire actif-passif qui se concentre sur le bénéfice d'exploitation net de la banque à un trimestre donné selon les règles comptables habituelles, confronté à l'inachèvement du marché et traitant des dérivés sur taux d'intérêt, nous distinguons deux types de stratégies de couverture: la couverture au sens quadratique; la couverture au sens des quantiles et de l'expected shortfall. Pour ces deux types de stratégie, nous considérons deux niveaux d'information : l'une portant uniquement sur l'information relative aux taux d'intérêt et l'autre… Advisors/Committee Members: Prigent, Jean-Luc (thesis director).

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L'adaptation des villes au changement climatique constitue un enjeu majeur des politiques d’aménagement. Promouvoir l'intégration des infrastructures vertes et bleues dans l'environnement urbain entant que stratégies d'adaptation implique ainsi de comprendre leurs impacts sur les bilans en eau et en énergie. Un modèle hydro microclimatique,TEB-Hydro, a préalablement été développé en tenant compte du couplage détaillé des deux bilans. Cependant, des études récentes ont mis en cause la représentation des processus hydrologiques en sous-sol urbain. Ainsi, ce travail de thèse consiste à améliorer la composante hydrologique du modèle (drainage de l’eau du sol par les réseaux, écoulements souterrains vertical et latéral). Après calage,une évaluation hydrologique est réalisée sur deux bassins versants urbains de Nantes. Dans les deux cas, le calage fait ressortir la même configuration de simulation, malgré des morphologies différentes, ce qui est encourageant pour des applications du modèle en projection climatique. L’évaluation hydrologique met en avant les paramètres clés du modèle et démontre une amélioration du processus de l’infiltration de l’eau du sol dans le réseau d’assainissement. L’évaluation hydro-énergétique du modèle démontre une représentation satisfaisante des flux de chaleur sensible et latente. Le fonctionnement du modèle vis-à-vis de l’évapotranspiration est discuté via le prisme de la végétation et de la morphologie urbaine. Une première application de TEB-Hydro en contexte de changement climatique permet d’évaluer une méthode statistique existante de désagrégation et soulève la problématique de la représentation de la dynamique pluviométrique dans ce contexte.

Adapting growing cities to climate change is a major challenge in planning policy. Promoting the integration of green and blue infrastructures in the urban environment as adaptation strategies implies understanding their impacts on both the urban hydrological and energy balance. A hydro-microclimate model,TEB-Hydro, was developed previously, taking into account detailed coupling between the two balances. However, first model evaluation studies on different urban catchments have questioned the representation of the hydrological processes in the urban subsoil. This PhD work consists of performing new developments on the models hydrological component (soil-water drainage by sewer networks, vertical and lateral subsoil flows). After calibration a hydrological evaluation is performed on two urban catchments in Nantes. In both cases, the calibration brings out the same simulation configuration, despite different catchment related properties. This is encouraging for applying the model on climate projection. The hydrological evaluation highlights the model key parameters as well as shows improvements concerning sewer soilwater infiltration processes. In addition, a hydro-energetic evaluation shows a satisfactory representation of sensible and latent heat fluxes. The model operation vis-à vis evapotranspiration processes is discussed through vegetation…

Advisors/Committee Members: Andrieu, Hervé (thesis director).