Science & Mathematics

The antenna-positioning problem concerns finding a set of sites for antennas from a set of pre-defined candidate sites, and for each selected site, to determine the number and types of antennas, as well as the associated values for each of the antenna parameters. All these choices must satisfy a set of imperative constraints and optimize a set of objectives. This paper presents a heuristic approach for tackling this complex and highly combinatorial problem. The proposed approach is composed of three phases: a constraint-based pre-processing phase to filter out bad configurations, an optimization phase using tabu search, and a post-optimization phase to improve solutions given by tabu search. To validate the approach, computational results are presented using large and realistic data sets.

La fabrication additive inspire par l’impression 4D des polymères à mémoire de forme ouvre un champ d’applications innovantes en raison de l’introduction de fonctionnalités dépendantes du temps et contrôlables par des stimuli multi-physiques (mécanique, optique et thermique). Les différents procédés d’impression 3D, couplés à des matériaux à mémoire de forme, ont donné naissance à l’impression 4D. La quatrième dimension repose sur la capacité de la pièce imprimée à changer de forme au cours du temps, activant ainsi des fonctionnalités telles que le changement de forme, l’amortissement intelligent ; elle permet également de définir de nouveaux motifs de déformation spontanée. Cependant, l’efficacité de telles structures est étroitement liée à l’histoire thermomécanique de leur mise en forme par FFF, particulièrement dans le cas de polymères ayant une basse température de transition vitreuse θ_g. De plus, les propriétés de mémoire de forme de polymères amorphes ou semi-cristallins composant des structures lattice sont dépendent du procédé de fabrication, du nombre de cycle de mémoire de forme et de la variabilité des propriétés matériaux. L’optimisation de ces effets de mémoire de forme en fonction des paramètres précédents constitue une des problématiques scientifiques peu abordées dans la littérature. La première partie de ce travail identifie quatre éléments jouant un rôle essentiel pour faire de l’impression 4D un procédé robuste. Les caractéristiques physico-chimique et structurale des polymères à mémoire de forme, l’influence des paramètres d'impression FFF, un environnement de caractérisation thermomécanique des propriétés de mémoire de forme, et des outils de simulation numérique sont des éléments pertinents pour la réalisation d’une analyse fine de la relation entre le procédé et les propriétés fonctionnelles. À cet effet, la caractérisation essentielles sont analysées pour illustrer le comportement thermo physique des polymères à mémoire de forme pour leur jumeau numérique et physique. Dans un second temps, les propriétés calibrées ont été implantés dans un modèle éléments finis du processus d’impression FFF à l’aide du logiciel Abaqus® AM module. Les contraintes résiduelles et le gauchissement sont optimisés pour réaliser une impression réussie de polymères ayant une basse température de transition vitreuse θ_g. L'espace de conception optimisé permet une minimisation de 80 % du gauchissement, de 81 % des contraintes résiduelles, et un temps de fabrication et de simulation ramenés à 9 % et 18,5 %. De plus, les propriétés de mémoire de forme obtenues selon deux méthodes de fabrication (impression FFF et moulage par injection) sont comparées et présentent un indice de similarité de 86 % pour celles issues du processus FFF par rapport à celles obtenues par moulage par injection. L’étude suivante, qui examine l’influence des matériaux (amorphes et semi-cristallins) et de la variabilité des processus d’impression dans le cadre d’un cycle de mémoire de forme thermomécanique, offre des effets de mémoire de forme importants pouvant induire une reprise de forme jusqu'à 92,30 ± 0,32 % de la configuration programmée. Enfin, la structure lattice (en forme de losange) a subi des cycles répétitifs de programmation et effet mémoire simple, ceci pour les deux types de polymères. Les essais ont révélé qu’avec l'augmentation du nombre de cycles, les taux de recouvrement de forme des quatre premiers cycles ont évolué de 82 à 100 % pour le polymère amorphe, et de 79 à 95 % pour le polymère semi-cristallin ; ce taux se stabilise pour les cycles suivants. D’un point de vue global, les diverses caractérisations présentées dans ce travail de thèse permettent une compréhension plus fine des interactions entre les paramètres de fabrication, les variabilités matériaux et les propriétés fonctionnelles recherchées ; en outre, l’approche adoptée ouvre la voie au développement d’un jumeau numérique du procédé d’impression 4D.

En concentrations sub-inhibitrices, certains antibiotiques peuvent induire des promoteurs bactériens et favoriser le transfert de gènes d'antibiorésistance. A cet égard, il serait intéressant de pouvoir évaluer à quelles concentrations ces antibiotiques sont inducteurs pour déterminer leur capacité à transférer des gènes de résistance dans l'organisme à la suite d'une antibiothérapie et dans l'environnement. L'objectif de ces travaux de thèse est de contribuer à développer un outil de diagnostic permettant d'établir une cartographie des concentrations actives en antibiotique (CMI et concentration d'induction maximale). Différentes quantités d'un antibiotique donné ont été imbibées dans des disques eux-mêmes déposés sur un milieu gélosé ensemencé par des biosenseurs bactériens (bactéries génétiquement modifiées pour émettre de la lumière en présence d'induction de promoteurs bactériens). Après un certain temps d'incubation, les rayons d'inhibition bactérienne obtenus pour ces différentes quantités d'antibiotique ont pu être mesurés sur des photographies obtenues à la lumière visible. La CMI de cet antibiotique a aussi pu être déterminée en milieu liquide. À la suite de ces expériences, des simulations numériques ont été effectuées pour retrouver ces rayons d'inhibition bactérienne, via la CMI trouvée expérimentalement, en faisant varier la diffusivité de l'antibiotique. Une concordance entre les rayons d'inhibition bactérienne expérimental et numérique permettra de valider la méthode automatisée de détermination des concentrations actives en antibiotique (CMI et concentration d'induction maximale). La simple connaissance du rayon d'induction maximale du promoteur bactérien pourra ensuite permettre d'estimer, via le modèle de diffusion développé, la concentration correspondante et ainsi de prédire le potentiel de dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques dans l'organisme à la suite d'une antibiothérapie ou dans l'environnement.

Dans un Policy brief OFCE publié en juin dernier dans le cadre de l’évaluation du programme présidentiel, nous analysions les conséquences de la réforme de la taxe d’habitation visant à exonérer 80% des ménages français, mesure proposée par le Président de la République lors de sa campagne électorale. Le 13 septembre, le ministre de l’Action et des Comptes publics présentait les modalités d’application de la mesure, quelque peu amendée lors des dernières semaines. Dans ce billet, nous proposons d’analyser l’impact de ces modifications.Initialement, la proposition visait à exonérer les ménages dont le revenu fiscal de référence est inférieur à 20 000 euros par an et par part fiscale. Les déclarations du ministre ont modifié ce seuil et les paramètres du nouveau mode de calcul s’écartent quelque peu du principe des « parts fiscales ». [Premier paragraphe]

Habitations rurales situées le long de la route Fort-Dauphin -Tuléar

This is a handout for my course on MEMS physics and modeling at Université Paris-Saclay. It contains useful formulas for modeling the behavior of electrostatically-actuated 2- and 3-port cantilever / CC-beam resonators oscillating close to their first resonance frequency, in their nonlinear regime. Nonlinear damping is neglected but may be included using the procedure given in the handout. Feel free to contact me if you have any questions / comments regarding this material.

In recent years, it has become evident that features commonly called gas chimneys provide major routes for methane to pass through the methane-hydrate stability zone in continental margins and escape to the ocean. One of many such chimneys lying beneath pockmarks in the southeastern Vøring Plateau off Norway was investigated with a high-resolution seismic experiment employing a 2-D array of sixteen 4-component ocean bottom seismic recorders at approximately 100 m separation and a dense network of shots to define the 3-D variation of the chimney's structure and seismic properties. The tomographic model derived from P wave travel times shows that P wave velocity inside the chimney is up to 300 m/s higher than in the surrounding strata within the methane-hydrate stability zone. The zone of anomalously high velocity, about 500 m wide near its base, narrowing to about 200 m near the seabed, extends to a depth of 250 m below the seafloor. The depth extent of this zone and absence of high velocity beneath the base of the methane-hydrate stability field make it more likely that it contains hydrate rather than carbonate. If a predominantly fracture-filling model is appropriate for the formation of hydrate in low-permeability sediment, the maximum hydrate concentration in the chimney is estimated to be 14%–27% by total volume, depending on how host-sediment properties are affected by hydrate formation. Doming of the strata penetrated by the chimney appears to be associated with the emplacement of hydrate, accompanying the invasion of the gas hydrate stability zone by free gas.

Chitosan has been used as a base material for the preparation of platinum and palladium sorbents. Chitosan derivatives were obtained by glutaraldehyde cross-linking (GA), by poly(ethyleneimine) grafting (PEI), and by thiourea grafting (TDC). These sorbents were tested for the recovery of platinum group metals (PGMs) in batch systems and column systems from bicomponent mixtures at the optimum pH (ca. pH 2). Sorption isotherms were determined in batch systems, considering the impact of the excess of one metal on the sorption of the second. The sorbents have a marked preference for palladium over platinum. In most cases, the total sorption capacity (taking into account both Pd and Pt sorption) was comparable to that of each metal individually, indicating that the metals compete for the same sorption sites, regardless of the type of sorbent. In fixed-bed systems, similar effects were observed, with typical profiles driven by the displacement of platinum by palladium, attributed to the greater affinity of the sorbents for palladium. The sorbents (especially GA and TDC) have a greater selectivity for Pd than for Pt, compared to PEI, which has greater sorption capacities. Metal desorption was tested using several eluants, none of which allowed the complete removal of the metals from loaded sorbent, nor the selective desorption of either. A complete separation of the metals was not obtained, but by combination of sorption and desorption conditions, a concentration of Pd of 10- to 20-fold was achieved.

Numerical modeling enables a comprehensive understanding not only of the Earth's system today, but also of the past. To date, a significant amount of time and effort has been devoted to paleoclimate modeling and analysis, which involves the latest and most advanced Paleoclimate Modelling Intercomparison Project phase 4 (PMIP4). The definition of seasonality, which is influenced by slow variations in the Earth's orbital parameters, plays a key role in determining the calculated seasonal cycle of the climate. In contrast to the classical calendar used today, where the lengths of the months and seasons are fixed, the angular calendar calculates the lengths of the months and seasons according to a fixed number of degrees along the Earth's orbit. When comparing simulation results for different time intervals, it is essential to account for the angular calendar to ensure that the data for comparison are from the same position along the Earth's orbit. Most models use the classical calendar, which can lead to strong distortions of the monthly and seasonal values, especially for the climate of the past. Here, by analyzing daily outputs from multiple PMIP4 model simulations, we examine calendar effects on surface air temperature and precipitation under mid-Holocene, Last Interglacial, and pre-industrial climate conditions. We came to the following conclusions. (a) The largest cooling bias occurs in boreal autumn when the classical calendar is applied for the mid-Holocene and Last Interglacial, due to the fact that the vernal equinox is fixed on 21 March. (b) The sign of the temperature anomalies between the Last Interglacial and pre-industrial in boreal autumn can be reversed after the switch from the classical to angular calendar, particularly over the Northern Hemisphere continents. (c) Precipitation over West Africa is overestimated in boreal summer and underestimated in boreal autumn when the classical seasonal cycle is applied. (d) Finally, month-length adjusted values for surface air temperature and precipitation are very similar to the day-length adjusted values, and therefore correcting the calendar based on the monthly model results can largely reduce the artificial bias. In addition, we examine the calendar effects in three transient simulations for 6–0 ka by AWI-ESM, MPI-ESM, and IPSL-CM. We find significant discrepancies between adjusted and unadjusted temperature values over continents for both hemispheres in boreal autumn, while for other seasons the deviations are relatively small. A drying bias can be found in the summer monsoon precipitation in Africa (in the classical calendar), whereby the magnitude of bias becomes smaller over time. Overall, our study underlines the importance of the application of calendar transformation in the analysis of climate simulations. Neglecting the calendar effects could lead to a profound artificial distortion of the calculated seasonal cycle of surface air temperature and precipitation.

Fully Connected (FC) layers are a bottleneck for many Deep Neural Networks (DNN) algorithms due to their high handwidth requirements, which makes their hardware acceleration particularly challenging. In this paper, we address this challenge from a communication-centric approach. We propose HT-NoC (High Throughput Network-on-Chip), a reconfigurable NoC to accelerate FC layers. HT-NoC features reconfigurable router connections that adapt to varying data traffic patterns. This enables the utilization of available unused bandwidth and router resources to transport more packets simultaneously. Compared to a baseline mesh NoC, HT-NoC achieves a 4× reduction in latency and a 2.7× decrease in energy consumption in the propagation of time-consuming FC layer weight parameters. HT-NoC also achieves favorable performance for some Convolution (CONV) layers. When integrated into an AI dataflow accelerator, HT-NoC achieves a 3× speedup in executing Feed Forward Network (FFN) blocks in Transformers, outperforming state-of-the-art (SoA) systolic array (SA) based accelerators.

Whilst marine resources are one of the pillars of the Mediterranean diet, their mode of acquisition and subsequent consumption by medieval populations in southern France are still not well known. Throughout Europe, bioarchaeological techniques, however, are beginning to reveal hitherto unknown aspects of these practices both dating to the medieval period as well as other periods of history and prehistory. This study involved the stable isotope analysis of five marine and catadromous taxa from three medieval sites in Provence, France: "rue Frédéric Mistral" at Fos-sur-Mer, "le Château" at Hyères and "Couvent des Dominicaines - Parking/Collège Mignet" at Aix-en-Provence. In total, 127 specimens, including Anguilla anguilla, Dicentrarchus labrax, Sparus aurata, Diplodus sargus and Mugilidae were subjected to carbon and nitrogen stable isotope analysis. The study provides a crucial and unprecedented point of reference of the carbon and nitrogen isotopic variability of one of the main dietary resources in the Mediterranean world, fish.

We have obtained resonance-enhanced Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) spectra of the C2 radical formed in a microwave discharge and in an acetylene welding torch. Electronic resonance enhancement was obtained in the Swan system. In order to prepare this work, Swan band emission spectra of C2 had been recorded and assigned using Fourier-transform spectroscopy; this enabled us to determine the optimal conditions for the CARS spectroscopy and to assign the CARS spectra unambiguously. Numerical simulations were performed, with due account for the effects of upper vibrational state populations and for Doppler broadening; the agreement with experimental spectra is fair. We deduce from the spectra C2 densities of about 5 x 1011 cm -3 in the discharge and 1013 cm-3 in the flame. The detection sensitivity is of the order of 1010 cm-3 for our system.

The adiabatic connection formalism, usually based on the first-order perturbation theory, has been generalized to an arbitrary order. The generalization stems from the observation that the formalism can be derived from a properly arranged Taylor expansion. The second-order theory is developed in detail and applied to the description of two electrons in a parabolic confinement (harmonium). A significant improvement relative to the first-order theory has been obtained.

Nous décrivons dans ce travail les conditions expérimentales d'obtention d'atomes d'argon excités dans des états de Rydberg par bombardement électronique. Nous précisons certaines de leurs propriétés qu'il est nécessaire de connaître dans la perspective de l'étude de l'auto-détachement électronique d'ions moléculaires SF6-dans un piège quadrupolaire radiofréquence. Ces ions sont créés par interaction, à énergie quasi-nulle, de molécules SF6 avec des atomes excités dans des états de Rydberg. Dans nos conditions expérimentales, l'excitation d'atomes d'argon dans de tels états par bombardement électronique nous a conduits, en particulier, à la mise en évidence d'un angle de déflection des atomes excités, à l'évaluation de l'énergie de l'électron donnant lieu à l'attachement électronique, au nombre d'atomes excités créés, ainsi qu'à une estimation de leur durée de vie moyenne correspondante.