Author: DAVID.. CHECHIN
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Languages : fr
Pages : 162
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L'OBJECTIF ESSENTIEL DE CES TRAVAUX EST DE PROPOSER ET D'APPLIQUER UNE METHODE DE TRAITEMENT DES DONNEES DE SPECTROSCOPIE RMN A FAIBLE RAPPORT SIGNAL SUR BRUIT. UNE MODELISATION DE LA REPONSE D'UN MONOCHROMAT EST PROPOSEE ET ADAPTEE AUX SIGNAUX ACQUIS AVEC LES SEQUENCES DE SPECTROSCOPIE CEREBRALE PROTON SIMPLE VOLUME SVS, STEAM ET PRESS SUR DES IMAGEURS CLINIQUES A 1,5 TESLA. CETTE MODELISATION PERMET D'INTRODUIRE UN PARAMETRE SUPPLEMENTAIRE CARACTERISANT LES EFFETS DE L'HETEROGENEITE SPATIALE DU CHAMP MAGNETIQUE PRINCIPAL B 0. L'EXPRESSION ANALYTIQUE DU MODELE PROPOSE DE RENDRE COMPTE DE CES EFFETS EN CONSIDERANT QUE LA DISTRIBUTION DU CHAMP EST ASSIMILABLE A UNE GAUSSIENNE, PARAMETREE PAR LE TEMPS T * 2. L'EFFET DE L'HETEROGENEITE EST EGALEMENT PERCU SELON UNE APPROCHE PROBABILISTE O LES SIGNAUX SONT DONC CONSIDERES COMME DES PROCESSUS ALEATOIRES. LA CONCEPTION DE FILTRES OPTIMAUX EST ALORS PROPOSEE A PARTIR DES EQUATIONS DE WIENER-HOPF. UNE ETUDE SUR DES OBJETS-TESTS EST REALISEE POUR SERVIR DE SUPPORT A LA VALIDATION DE LA METHODE DE TRAITEMENT ET DE FILTRAGE. UN OBJET-TEST, DIT DE PERFUSION, EST ELABORE POUR REALISER UNE ETUDE DE VARIATION DE CONCENTRATION PAR CES METHODES. UNE SECONDE ETUDE SUR DES DONNEES DE SPECTROSCOPIE FONCTIONNELLE UTILISE CES DEUX METHODES. ENFIN UN PREMIER APERCU DE L'APPLICATION DU TRAITEMENT EST ILLUSTRE SUR DES DONNEES D'IMAGERIE SPECTROSCOPIQUE ACQUISES AVEC CES MEMES SEQUENCES.
Author: David Chéchin
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: David Chéchin
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Languages : fr
Pages : 144
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L'objectif essentiel de ces travaux est de proposer et d'appliquer une méthode de traitement des données de spectroscopie RMN à faible rapport signal sur bruit. Une modélisation de la réponse d'un monochromat est proposée et adaptée aux signaux acquis avec les séquences de spectroscopie cérébrale proton simple volume SVS, STEAM et PRESS sur des imageurs cliniques à 1,5 Tesla. Cette modélisation permet d'introduire un paramètre supplémentaire caractérisant les effets de l'hétérogénéité spatiale du champ magnétique principal B0. L'expression analytique du modèle propose de rendre compte de ces effets en considérant que la distribution du champ est assimilable à une gaussienne, paramétrée par le temps T*2. L'effet de l'hétérogénéité est également perçu selon une approche probabiliste où les signaux sont donc considérés comme des processus aléatoires. La conception de filtres optimaux est alors proposée à partir des équations de Wiener-Hopf. Une étude sur des objets-tests est réalisée pour servir de support à la validation de la méthode de traitement et de filtrage. Un objet-test, dit de perfusion, est élaboré pour réaliser une étude de variation de concentration par ces méthodes. Une seconde étude sur des données de spectroscopie fonctionnelle utilise ces deux méthodes. Enfin un premier aperçu de l'application du traitement est utilisé sur des données d'imagerie spectroscopique acquises avec ces mêmes séquences.
Author: Ashraf Ahmed
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Languages : en
Pages : 193
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Cette thèse présente des approches simplifiées et avancées pour l’analyse probabiliste des fondations superficielles. Dans l'analyse probabiliste simplifiée, les paramètres incertains sont modélisés par des variables aléatoires. Pour une fondation soumise à un chargement incliné, les résultats numériques basés sur la méthode des surfaces de réponse (RSM) et la méthode des surfaces de réponse stochastiques (CSRSM) ont permis d'identifier les zones de prédominance des modes de rupture à l’état limite ultime et à l’état limite de service. D'autre part, une procédure efficace a été proposée pour augmenter le nombre des sorties probabilistes de l’approche Subset Simulation (SS) sans appels supplémentaires au modèle déterministe. Dans cette procédure, l'approche SS a été combinée avec la méthode CSRSM. Dans l'analyse probabiliste avancée, les paramètres incertains du sol sont modélisés par des champs aléatoires pour prendre en compte la variabilité spatiale des propriétés du sol. Dans ce cas, la méthode de simulation de Monte Carlo (MCS) est généralement utilisée et seuls les moments statistiques de la réponse sont étudiés en raison du grand nombre d'appels au modèle déterministe. Dans cette thèse, l'approche SS a d’abord été utilisée comme une méthode alternative à la méthode MCS pour calculer la probabilité de ruine. Ceci a conduit à une réduction significative du nombre d'appels au modèle déterministe. Ensuite, une approche plus efficace nommée improved Subset Simulation (iSS) a été développée pour réduire encore une fois le nombre d'appels au modèle déterministe. L'utilisation de l’iSS a réduit le nombre d'appels au modèle déterministe d'environ 50% par rapport à l'approche SS.
Author: Maxime Lesur
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Languages : fr
Pages : 107
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en français : Le succès de la fusion nucléaire par confinement magnétique repose sur un confinement efficace des particules alpha, qui sont des ions hautement énergétiques produits par les réactions de fusion. De telles particules peuvent exciter des instabilités dans le domaine de fréquence des modes d'Alfvén (AEs) qui dégradent leur confinement et risquent d'endommager l'enceinte à vide de réacteurs futurs. Afin de développer des diagnostiques et moyens de contrôle, une meilleure compréhension des comportements linéaire et non-linéaire des interactions résonantes entre ondes plasma et particules énergétiques, qui constitue le but de cette thèse, est requise. Dans le cas d'une résonance unique et isolée, la description de la déstabilisation des AEs par des ions énergétiques est homothétique au problème de Berk-Breizman (BB), qui est une extension du problème classique de l'instabilité faisceau, incluant un amortissement externe vers un plasma thermique, et des collisions. Un code semi-Lagrangien, COBBLES, est développé pour résoudre le problème aux valeurs initiales de BB selon deux approches, perturbative (delta f) et auto-cohérente (full-f). Deux modèles de collisions sont considérés, à savoir un modèle de Krook, et un modèle qui inclue la friction dynamique et la diffusion dans l'espace des vitesses. Le comportement non-linéaire de ces instabilités dans des conditions correspondantes aux expériences est catégorisé en régimes stable, périodique, chaotique, et de balayage en fréquence (sifflet), selon le taux d'amortissement externe et la fréquence de collision. On montre que le régime chaotique déborde dans une région linéairement stable, et l'on propose un mécanisme qui résout le paradoxe que constitue l'existence de telles instabilités sous-critiques. On développe et valide des lois analytiques et semi-empiriques régissant les caractéristiques non-linéaires de sifflet, telles que la vitesse de balayage, la durée de vie, et l'asymétrie. Des simulations de longue durée démontrent l'existence d'un régime de sifflets quasi-périodiques. Bien que ce régime existe quel que soit l'un des deux modèles de collision, la friction et la diffusion sont essentielles pour reproduire l'alternance entre sifflets et périodes de repos, telle qu'observée expérimentalement. Grâce à ces découvertes, on développe une nouvelle méthode pour analyser des paramètres cinétiques fondamentaux du plasma, tels que le taux de croissance linéaire et le taux d'amortissement externe. Cette méthode, qui consiste à faire correspondre les simulations de COBBLES avec des expériences d'AEs qui présentent des sifflets quasi-périodiques, ne requiert aucun diagnostique interne. Cette approche est appliquée à des AEs induits par la toroidicité (TAEs) sur les machines JT-60 Upgrade et Mega-Amp Spherical Tokamak. On obtient des estimations de paramètres cinétiques locaux qui suggèrent l'existence de TAEs relativement loin de la stabilité marginale. Les résultats sont validés en recouvrant la croissance et décroissance de l'amplitude des perturbations mesurées, et en estimant les fréquences de collision à partir des données expérimentales d'équilibre.
Author: Géraud Blatman
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Languages : en
Pages : 238
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Cette thèse s'insère dans le contexte générale de la propagation d'incertitudes et de l'analyse de sensibilité de modèles de simulation numérique, en vue d'applications industrielles. Son objectif est d'effectuer de telles études en minimisant le nombre d'évaluations du modèle, potentiellement coûteuses. Le présent travail repose sur une approximation de la réponse du modèle sur la base du chaos polynomial (CP), qui permet de réaliser des post-traitements à un coût de calcul négligeable. Toutefois, l'ajustement du CP peut nécessiter un nombre conséquent d'appels au modèle si ce dernier dépend d'un nombre élevé de paramètres (e.g. supérieur à 10). Pour contourner ce problème, on propose deux algorithmes pour ne sélectionner qu'un faible nombre de termes importants dans la représentation par CP, à savoir une procédure de régression pas-à-pas et une procédure basée sur la méthode de Least Angle Regression (LAR). Le faible nombre de coefficients associés aux CP creux obtenus peuvent ainsi être déterminés à partir d'un nombre réduit d'évaluations du modèle. Les méthodes sont validées sur des cas-tests académiques de mécanique, puis appliquées sur le cas industriel de l'analyse d'intégrité d'une cuve de réacteur à eau pressurisée. Les résultats obtenus confirment l'efficacité des méthodes proposées pour traiter les problèmes de propagation d'incertitudes et d'analyse de sensibilité en grande dimension.
Author: Alain Celisse
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Languages : en
Pages : 214
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In this thesis, we aim at studying a family of resampling algorithms, referred to as cross-validation, and especially of one of them named leave-p-out. Extensively used in practice, these algorithms remain poorly understood, especially in the non-asymptotic framework. Our analysis of the leave-p-out algorithm is carried out both in density estimation and regression. Its main concern is to better understand cross-validation with respect to the cardinality p of the test set. From a general point of view, cross-validation is devoted to estimate the risk of an estimator. Usually due to a prohibitive computational complexity, the leave-p-out is intractable. However, we turned it into a feasible procedure thanks to closed-form formulas for the risk estimator of a wide range of widespread estimators. Besides, the question of model selection via cross-validation is considered through two approaches. The first one relies on the optimal estimation of the risk in terms of a bias-variance tradeoff, which results in a density estimation procedure based on a fully data-driven choice of p. This procedure is successfully applied to the multiple testing problem. The second approach is related to the interpretation of cross-validation in terms of penalized criterion. The quality of the leave-p-out procedure is theoretically assessed through oracle inequalities as well as an adaptivity result in the density estimation setup. The change-points detection problem is another concern of this work. It is explored through an extensive simulation study based on theoretical considerations. From this, we propose a fully resampling-based procedure, which enables to deal with the hard problem of heteroscedasticity, while keeping a reasonable computational complexity.
