Direction scientifique
Transfert de connaissances vers l'industrie

Nos Thèses par thème

Impact de la turbulence en ingénierie de la ventilation

Département des Technologies Solaires (LITEN)

Ingénieur mécanique et energétique

01-09-2017

SL-DRT-19-0036

xavier.faure@cea.fr

Les systèmes de ventilation dans les bâtiments, qu'ils soient mécaniques par extraction, mécaniques par insufflation, naturels ou hybrides, sont soumis aux effets du vent. Selon l'orientation des orifices de sortie/entrée, les conditions en pression peuvent sensiblement modifier les débits de renouvellement d'air. Une meilleure prise en compte des effets du vent et notamment des effets de turbulence, jusqu'alors négligés, permettrait de mieux comprendre les interactions avec les systèmes de ventilation et de contribuer aux développements des outils pour l'ingénierie de la ventilation (dimensionnement plus fin des systèmes de ventilation et développement des stratégies de ventilation hybrides). L'augmentation des performances énergétiques des bâtiments, depuis l'arrivée des réglementations jusqu'à aujourd'hui amène les systèmes de ventilation au premier plan des équipements de régulation des ambiances intérieures tant d'un point de vue énergétique que de la santé (qualité de l'air intérieur). Dans le travail envisagé, la turbulence du vent et les fluctuations de pression engendrées à l'intérieur du bâti devront être considérées au regard des perméabilités de l'enveloppe (et des dynamiques de diffusion hydrique en son sein), des temps de réponse des organes de régulation et des sources de polluants internes. L'identification des effets contribuant ou s'opposant au renouvellement d'air des bâtis devra considérer les différents rapports de forces entre les effets mécaniques et naturels (aérodynamique et thermique) et leur dynamique.

Language étendu pour le monitoring des systèmes temps-réel

Département Ingénierie Logiciels et Systèmes (LIST)

Laboratoire d'Ingénierie dirigée par les modèles pour les Systèmes Embarqués

Mathématiques (proba) Informatique, Traitement du signal

01-04-2019

SL-DRT-19-0248

nicolas.rapin@cea.fr

La thèse est liée à l'outil de monitoring ARTiMon développé dans le laboratoire. Cet outil surveille, pendant l'exécution d'un système, si des invariants issus des spécifications du système restent valides. L'objectif de cet outil est donc de détecter si un système en fonctionnement s'écarte de ses comportements spécifiés. Dans sa version actuelle le langage d'ARTiMon est fortement inspiré des logiques temporelles temporisées. La thèse aura pour but d'explorer des extensions possibles du langage d'entrée d'ARTiMon. Notamment on souhaiterait intégrer des propriétés probabilistes, des éléments de logique floue, des expressions régulières, ou des propriétés dans le domaine fréquentiel. Ces extensions devront être accompagnées de la définition d'algorithmes opérationnels de calcul qui pourront être intégré à l'outil.

Culture de microalgues sur phase aqueuse issue de liquéfaction hydrothermale

DPACA (CTReg)

Autre

Génie des procédés biologiques

01-01-2019

SL-DRT-19-0259

florian.delrue@cea.fr

Le procédé de liquéfaction hydrothermale transforme la biomasse humide (10-30% de matières sèches) en une huile qui peut ensuite être raffinée et utilisée comme biocarburant. Ce procédé est considéré comme l'un des plus prometteurs pour la production de biocarburants à partir de microalgues. La liquéfaction hydrothermale produit également du gaz, du solide appelé biochar et une phase aqueuse issue de l'eau contenue dans la biomasse. Le gaz est composé principalement de CO2 qui peut être recyclé dans la culture de microalgues pour être utilisé par ces dernières. Le biochar est riche en carbone et peut être utilisé comme amendement de sol. Quant à la phase aqueuse, elle contient de grandes quantités de nutriments (sous la forme ammonium et phosphate) qui ont été dissous lors de la liquéfaction hydrothermale et qui peuvent être ré-utilisés par les microalgues pour leur croissance. Cependant cette phase aqueuse contient également des molécules organiques potentiellement toxiques pour les microalgues. L'objectif de ce projet de thèse est d'étudier la culture des microalgues sur cette phase aqueuse. Pour cela, on se propose dans un premier temps d'identifier les composés qui seraient les plus toxiques pour la croissance des microalgues. Puis, nous étudierons la tolérance des microalgues à ces molécules toxiques et l'impact de ces dernières sur la croissance. Ces essais se feront à différentes échelles de culture (du mL aux centaines de litres) et permettront d'intégrer le procédé de liquéfaction hydrothermal dans un concept de bioraffinerie où l'utilisation des flux de matières et des flux énergétiques sont optimisés.

Apprentissage par renforcement inverse d'une tâche effectuée par un humain

DPLOIRE (CTReg)

Autre

Master2 recherche en informatique ou robotique

01-01-2019

SL-DRT-19-0262

laurent.dolle@cea.fr

L'apprentissage par démonstration consiste à permettre à un agent (ex. un robot) d'apprendre une tâche par l'observation d'un autre agent (ex. un humain) réalisant cette même tâche. Les méthodes d'apprentissage par renforcement sont souvent utilisées dans ce cadre afin d'améliorer la capacité du robot à réaliser une tâche dans de nouvelles situations, mais elles nécessitent de définir une fonction de récompense qui renforcera les actions permettant d'atteindre l'objectif. Si cette fonction est délicate à concevoir lorsque la tâche est complexe, il est possible de l'apprendre à partir d'une série d'exemples par des méthodes dites d'apprentissage par renforcement inverse. L'utilisation, conjointe ou non, de ces techniques a montré des premiers résultats encourageants, mais qui sont limités à des exemples jouets et ne peuvent être adaptés tels quels à des tâches plus représentatives du milieu industriel. Au cours de la thèse, l'étudiant analysera et testera des travaux précédents à l'état de l'art. Il proposera alors une méthode, en combinant l'apprentissage par renforcement inverse à d'autres algorithmes (ex. generative adversarial networks, GAN), afin que le robot comprenne la tâche accomplie par l'opérateur (avec un minimum d'information de l'a part de l'opérateur), et généralisera suffisamment pour rendre le robot robuste à un environnement dynamique (obstacles, objets en mouvement ...). Cette méthode devrait être adaptée pour une tâche de « pick and place » dans un environnement industriel et assurer une période d'apprentissage raisonnable (information a priori, retour d'expérience de l'opérateur) pour des tâches de complexité moyenne.

Extraction d'objets 3D dans les scènes 3D

DPLOIRE (CTReg)

Autre

Informatique, Intelligence Artificielle, Vision par Ordinateur,

01-01-2019

SL-DRT-19-0269

anthony.mouraud@cea.fr

La détection et la localisation d'objets par l'image est une problématique étudiée depuis de nombreuses années. Les dernières évolutions technologiques permettent désormais l'acquisition temps-réel de données de profondeur couplées aux données de couleur (RGBD). Dans le même temps, les capacités de calcul de machines modernes ainsi que les méthodes de traitement intelligent de l'image ont permis des avancées significatives dans la détection/localisation d'objets en 2D selon différents angles d'approche (boites englobantes, contours, à partir de modèles CAO ?). Une étape importante est en passe d'être franchie ces dernières années avec les recherches menées pour extraire directement la volumétrie des objets détectés ainsi que leur position, en 3D. Ces travaux en sont encore à leurs débuts mais les premiers résultats sont encourageants tant à partir d'images 2D (ex. DeepManta) qu'à partir d'images 3D (ex. Deep Sliding Shapes). Malgré tout subsistent plusieurs verrous scientifiques/technologiques identifiables avant de permettre la démocratisation de ce type d'approche pour l'extraction automatique d'objets dans des scènes potentiellement inconnues. L'objectif de ce travail est d'identifier les approches actuelles de détection/localisation d'objets 3D, d'identifier leurs faiblesses et de travailler à de nouvelles technologies de traitement pour pallier celles-ci. Par ailleurs, la découverte d'objets dans des environnements inconnus et l'inférence de l'intention de l'opérateur par observation/localisation de son attention sont deux axes d'intérêt que ces travaux ambitionnent d'aborder. Au-delà de leurs applications pour l'apprentissage par démonstration, les briques logicielles issues de ce projet pourront également être réutilisées pour d'autres applications telles que la réalité augmentée (scan « intelligent », etc.), la surveillance ou la mobilité par exemple, ?

Analyseur de réseau vectoriel intégré pour des applications de caractérisations biomédicales

Département Architectures Conception et Logiciels Embarqués (LIST-LETI)

Laboratoire Architectures Intégrées Radiofréquences

Ingénieur (master 2) avec de préférence une spécialité en électronique radiofréquence

01-09-2019

SL-DRT-19-0290

baudouin.martineau@cea.fr

Cette thèse aborde le sujet de l'analyseur de réseau vectoriel (VNA) intégré sur silicium dans le contexte d'applications de caractérisations biomédicales. La thèse portera sur l'architecture, la conception et la mesure d'un tel VNA. Cette thèse permettra de travailler dans des domaines scientifiques interdisciplinaires allant de la conception microélectronique à la compréhension des caractéristiques des matériaux biologiques. Pour atteindre cet objectif, plusieurs étapes devront être franchies avec succès. L'innovation attendue englobera plusieurs aspects: oscillateur local de haute précision, haute sensibilité, utilisation des technologies CMOS de faible coût. La thèse se déroulera à l'institut CEA Leti sous la supervision du Dr Martineau et du Dr Gonzalez (HDR). La publication dans des revues et conférences internationales sera encouragée et facilitée.

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