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Auto-découverte, auto-configuration et auto-apprentissage dans les réseaux de capteurs/actionneurs
Un des principaux challenges dans les réseaux de capteurs est l'autonomie. Par autonomie, il n'est souvent question que d'autonomie énergétique. Cependant l'autonomie se doit de couvrir d'autres aspects tel que auto-découverte (qui et où sont mes congénères), auto-configuration (comment changer mes paramètres), auto-apprentissage (comment m'adapter intelligemment au contexte environnant). Ces trois aspects sont liés et les stratégies pour les mettre en ?uvre est un problème ouvert.
Voir le résumé de l'offreRésolution de contraintes numériques sur les vecteurs de bits pour la génération de jeux de tests
La vérification automatique de programmes est reconnue comme l'un des grands challenges de la recherche en informatique. Tandis que les techniques usuelles considèrent une sémantique idéalisée des valeurs manipulées par un programme (typiquement sous forme d'entiers), raisonner directement sur des mots machine permettrait de traiter des opérations jusque là très mal prises en comptes (débordements, opérations bit à bit, etc.). La théorie des vecteurs de bits (BV) permet de modéliser finement les contraintes apparaissant dans l'exécution d'un programme bas niveau. L'approche standard de résolution, dite bit-blasting, consiste à transformer le problème initial en une formule booléenne équivalente puis à utiliser un SAT solveur. L'avantage est de se reposer complètement sur la puissance des SAT solveurs actuels. L'inconvénient majeur est que cette approche gère assez mal les opérations arithmétiques. Nous introduisons une nouvelle approche consistant à transformer un problème BV en un problème d'arithmétique (bornée) équivalent, puis à le résoudre par des techniques de programmation logique par contraintes (CLP) dédiées. Une telle approche devrait permettre en principe d'éviter les inconvénients du bit-blasting, et nous espérons pouvoir concurrencer l'approche standard sur les problèmes d'arithmétique de vecteurs de bits. Le travail de l'étudiant consistera d'une part à concevoir des technologies originales de CLP pour les contraintes issues de BV (propagateurs, domaines, heuristique de recherche) et à les implanter dans le solveur COLIBRI développé au CEA-LIST ; et d'autre part à mener des expérimentations pour déterminer l'apport effectif de ses travaux.
Voir le résumé de l'offreEtude des mécanismes de coupure et d'établissement d'un courant électrique dans un commutateur en technologie MEMS
Les commutateurs (ou micro-relais) en technologie MEMS sont des composants fabriqués à partir de procédés issus de la microélectronique qui connaissent un essor considérable depuis plusieurs années, en particulier dans les applications nomades. Cependant les limites de leurs performances et surtout leur fiabilité sont à ce jour insuffisamment connues, ce qui constitue un frein à leur diffusion commerciale à grande échelle. La connaissance des mécanismes de dégradation des microcontacts électriques séparables apparaît comme un enjeu scientifique majeur pour la compréhension des modes de défaillance et la maîtrise et l'amélioration des performances de ces dispositifs. Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la thématique « Contact Electrique » qui représente, au sein du Département Intégration Hétérogène Silicium, une problématique commune à plusieurs projets de développement de commutateurs M&NEMS (Micro&Nano ElectroMechanical System). L'état de l'art dans ce domaine est limité. Il s'avère que les mécanismes applicables aux contacts « macroscopiques » ne sont plus valides dans le cas des dispositifs MEMS : en effet, les solutions traditionnelles ne peuvent pas être simplement transposées par une simple réduction d'échelle, et le réexamen des phénomènes physiques rencontrés aux échelles caractéristiques de ces dispositifs se révèle indispensable. Ces travaux doivent permettre de comprendre, par une approche à la fois expérimentale et théorique, les mécanismes d'établissement et de coupure d'un courant électrique et les mécanismes de dégradation lors d'essais d'endurance sous courant. Le travail de thèse comportera une étude bibliographique relative à la physique du contact électrique (mécanismes d'amorçage dans un micro-gap et de dégradation, modes de défaillance d'un commutateur MEMS). Une partie importante sera consacrée aux travaux expérimentaux concernant le problème de l'amorçage dans un micro-gap, les mécanismes de soudure, la rupture du pont fondu à l'ouverture et l'érosion par éjection de gouttelettes de métal fondu. Ces résultats seront analysés à l'aide de différents moyens de caractérisation (microscopies à champ proche et électronique, profilométrie optique, nano-indentation, analyse chimique de surface). On cherchera à modéliser les phénomènes observés au moyen de modèles simples analytiques ou de modèles numériques plus complexes. Les lois de comportement ainsi identifiées et les modèles développés permettront de guider les concepteurs dans le choix des matériaux, de la géométrie et de l'architecture du micro-relais et du dimensionnement de l'actionneur.
Voir le résumé de l'offreDéveloppement d'un électrolyte à base de liquide ionique pour accumulateur au lithium
Dans les accumulateurs au lithium, l'électrolyte joue un rôle important car ses propriétés physico-chimiques et électrochimiques conditionnent l'efficacité du générateur électrochimique. Actuellement, les électrolytes utilisés sont tous constitués d'un solvant organiques et de sels de lithium, induisant des difficultés pour la mise en ?uvre de la batterie (composants volatils et inflammables), ainsi que des limitations de fonctionnement (domaine de stabilités électrochimique et thermique limités). L'objectif de la thèse est donc de proposer un nouvel électrolyte à base de sels fondus à température ambiante, dit liquide ionique, sans solvant et reconnus pour présenter une stabilité thermique élevée, capable de fonctionner sur une large fenêtre de potentiel. Grâce à leur faible pression de vapeur saturante et à leur grande stabilité chimique, ces composés permettent donc d'envisager une mise en ?uvre et une utilisation plus sûre des batteries, ainsi qu'une utilisation à température élevée dans des domaines actuellement proscris pour les batteries conventionnelles
Voir le résumé de l'offreEtude du dosimètre de Fricke pour son application à la caractérisation primaire des faisceaux de radiothérapie
Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB) est le laboratoire national de métrologie pour les rayonnements ionisants. Le domaine médical est pour le LNHB le domaine d'application le plus exigeant en termes de précision des mesures. Son activité s'intensifie dans ce domaine, pour faire face à l'évolution rapide des techniques et aux exigences croissantes de la société en sécurité et qualité des soins. Une des missions du laboratoire est d'établir des références absolues dites primaires en termes de dose absorbée dans l'eau pour les champs comparables à ceux utilisés en radiothérapie car l'eau est un milieu représentatif des tissus biologiques sains et tumoraux. Le dosimètre de Fricke est composé à 96 % d'eau car il s'agit d'une solution de sulfate ferreux en milieu acide sulfurique dilué. Sous irradiation, les produits de la radiolyse de l'eau oxydent le fer ferreux en fer ferrique dont la formation est suivie par spectrophotométrie. La connaissance du rendement de formation du fer ferrique (ou rendement radiochimique) permet de mesurer la dose reçue par le dosimètre. L'objectif de ce travail de thèse consiste tout d'abord en l'étude des paramètres d'influence du dosimètre dans le but de l'utiliser de façon primaire. La seconde partie du travail sera consacrée à l'utilisation de ce dosimètre afin de caractériser un faisceau de cobalt à la fois en termes de dose absorbée dans l'eau et de kerma dans l'air. Les facteurs correctifs de la perturbation du champ de rayonnement par le dosimètre seront évalués au moyen de codes utilisant la méthode Monte Carlo.
Voir le résumé de l'offreDiagnosticabilité et diagnostic de systèmes hybrides
Le diagnostic en ligne consiste à embarquer dans un équipement un système capable, lorsqu'une panne de l'équipement survient, de fournir rapidement la ou les cause(s) de cette panne. L'utilisation de l'équipement peut ainsi être modifiée de façon adaptée (arrêt total, poursuite en mode dégradé...). Le diagnostic basé sur les modèles consiste à insérer dans le modèle de bon fonctionnement une modélisation d'un certain nombre de pannes puis à exploiter ce modèle "avec pannes" pour (1) déterminer si le diagnostic est possible (c'est-à-dire déterminer si d'après les points d'observation accessibles au système de diagnostic il est possible de distinguer un comportement de panne d'un comportement normal) et pour (2) générer automatiquement le système de diagnostic. Alors que des solutions applicables en milieu industriel existent pour les systèmes à évènements discrets, des solutions pour le diagnostic basé sur des modèles dits "hybrides" restent à étudier. Rappelons qu'un modèle est dit "hybride" lorsqu'il contient des parties discrètes, tels des automates, et des parties continues, telles des variables évoluant continument (par exemple selon des fonctions spécifiées par des équations différentielles).
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