identifier: Diotalevi, Lucien  (2017). Conception préliminaire d'un câble superélastique pour la stabilisation du grasset des bovins adultes suite à une rupture du ligament croisé crânial.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Ligaments artificiels Conception et fabrication.

subject: Câbles métalliques.

subject: Alliages nickel-titane.

subject: Grasset Lésions et blessures Traitement.

subject: Ligaments croisés Rupture.

subject: Bovins Lésions et blessures Traitement.

subject: Ligaments croisés Propriétés mécaniques.

subject: crânial

subject: superélastique

subject: caractérisation des tissus mous

subject: prothèse

subject: stabilisation du grasset

abstract:
Les lésions du ligament croisé crânial (CrCL) sont occasionnelles, mais invalidantes, chez les bovins adultes. Elles engendrent une dégradation de la qualité de vie pour l’animal et des pertes économiques pour les producteurs, justifiant donc une intervention chirurgicale. Malheureusement, les substituts de CrCL actuellement employés sont mécaniquement inadéquats et peu maniables pour les chirurgiens, compromettant donc l’issue de la chirurgie. Cette inadéquation est, entre autres, due à une méconnaissance des propriétés mécaniques du CrCL sain.

L’objectif principal de ce projet de recherche est donc de concevoir un câble superélastique pour la stabilisation du grasset des bovins adultes suite à une rupture de leur CrCL. Les propriétés mécaniques en tension quasi-statique du CrCL isolé ont d’abord été caractérisées en vue d’établir un guide de conception. Quatorze spécimens issus de 7 vaches adultes ont été testés. Le pré-conditionnement était assuré par 30 cycles de charges de 30 à 200 N à 0,02 .s-1 puis les spécimens étaient sollicités en tension au même taux de déformation jusqu’à la rupture. À la rupture, la force ultime, la déformation maximale et l’énergie absorbée ont été relevées, ainsi que la raideur à 5, 10, 15, 20 et 25 % de déformation et les niveaux de force et de déformation aux premiers signes visuels de dégradation du ligament. Aucune de ces propriétés ne semblait être influencée par l’âge et le poids du bovin, ou la latéralité du membre d’extraction du ligament (p > 0,05). Les résultats suggèrent que la déformation maximale in vivo du CrCL est inférieure à 13,5 %.

Une simulation numérique a permis de déterminer qu’une tresse tubulaire de 20 filaments de NiTiNOL et de diamètre intérieur de 4 mm permet de répliquer ces propriétés mécaniques. Chaque filament fait 0,39 mm de diamètre et est tressé selon un angle de 43°. Un prototype a été fabriqué et testé. Son diagramme en tension dans le plan force-déformation s’inscrit dans le couloir expérimental des essais sur CrCL, démontrant la faisabilité d’un tel projet. La possibilité d’une révision de la technique chirurgicale est également ouverte.


identifier: Zhang, Mingli  (2017). Sparse and low-rank techniques for the efficient restoration of images.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

type:
Mémoire ou thèse
Non évalué par les pairs

format: application/pdf application/pdf

subject: Reconstruction d'image.

subject: Imagerie (Technique) Qualité de l'image.

subject: Ajustement (Statistique)

subject: Imagerie par résonance magnétique.

subject: Imagerie médicale Qualité de l'image.

subject: auto

subject: bas

subject: épars

subject: gradient

subject: histogramme

subject: niveau

subject: non

subject: norme

subject: nucléaire

subject: pondéré

subject: représentation

subject: similarité

subject: approche de bas niveau

subject: sparsité structurée

subject: préservation de l’histogramme

subject: minimisation de la norme nucléaire pondérée

subject: variation totale pondérée

subject: ADMM

abstract:
Image reconstruction is a key problem in numerous applications of computer vision and medical imaging. By removing noise and artifacts from corrupted images, or by enhancing the quality of low-resolution images, reconstruction methods are essential to provide high-quality images for these applications. Over the years, extensive research efforts have been invested toward the development of accurate and efficient approaches for this problem.

Recently, considerable improvements have been achieved by exploiting the principles of sparse representation and nonlocal self-similarity. However, techniques based on these principles often suffer from important limitations that impede their use in high-quality and large-scale applications. Thus, sparse representation approaches consider local patches during reconstruction, but ignore the global structure of the image. Likewise, because they average over groups of similar patches, nonlocal self-similarity methods tend to over-smooth images. Such methods can also be computationally expensive, requiring a hour or more to reconstruct a single image. Furthermore, existing reconstruction approaches consider either local patch-based regularization or global structure regularization, due to the complexity of combining both regularization strategies in a single model. Yet, such combined model could improve upon existing techniques by removing noise or reconstruction artifacts, while preserving both local details and global structure in the image. Similarly, current approaches rarely consider external information during the reconstruction process. When the structure to reconstruct is known, external information like statistical atlases or geometrical priors could also improve performance by guiding the reconstruction.

This thesis addresses limitations of the prior art through three distinct contributions. The first contribution investigates the histogram of image gradients as a powerful prior for image reconstruction. Due to the trade-off between noise removal and smoothing, image reconstruction techniques based on global or local regularization often over-smooth the image, leading to the loss of edges and textures. To alleviate this problem, we propose a novel prior for preserving the distribution of image gradients modeled as a histogram. This prior is combined with low-rank patch regularization in a single efficient model, which is then shown to improve reconstruction accuracy for the problems of denoising and deblurring.

The second contribution explores the joint modeling of local and global structure regularization for image restoration. Toward this goal, groups of similar patches are reconstructed simultaneously using an adaptive regularization technique based on the weighted nuclear norm. An innovative strategy, which decomposes the image into a smooth component and a sparse residual, is proposed to preserve global image structure. This strategy is shown to better exploit the property of structure sparsity than standard techniques like total variation. The proposed model is evaluated on the problems of completion and super-resolution, outperforming state-of-the-art approaches for these tasks.

Lastly, the third contribution of this thesis proposes an atlas-based prior for the efficient reconstruction of MR data. Although popular, image priors based on total variation and nonlocal patch similarity often over-smooth edges and textures in the image due to the uniform regularization of gradients. Unlike natural images, the spatial characteristics of medical images are often restricted by the target anatomical structure and imaging modality. Based on this principle, we propose a novel MRI reconstruction method that leverages external information in the form of an probabilistic atlas. This atlas controls the level of gradient regularization at each image location, via a weighted total-variation prior. The proposed method also exploits the redundancy of nonlocal similar patches through a sparse representation model. Experiments on a large scale dataset of T1-weighted images show this method to be highly competitive with the state-of-the-art.


identifier: Alhosani, Yousif  (2017). An empirical investigation of the demographics of Top Management Team (TMT) and its influence in forecasting organizational outcome in international architecture, engineering and construction (AEC) Firms : a fuzzy set approach.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Prévision commerciale Modèles mathématiques.

subject: Équipes de direction.

subject: Cadres (Personnel) Attitudes.

subject: Entreprises multinationales.

subject: Agences d'architecture.

subject: Sociétés d'ingénieurs-conseils.

subject: Entrepreneurs.

subject: Ensembles flous.

subject: Réseaux neuronaux (Informatique)

subject: Intelligence artificielle.

subject: adaptatif

subject: ANFIS

subject: flou

subject: inference

subject: neuronal

subject: système

subject: architecture

subject: ingénierie

subject: construction

subject: performance

abstract: Whereas Top Management Teams (TMTs) are selected to fit a firm’s strategy, prior studies have evidenced that TMTs have significant impact on firm performance. The challenge of the two-way causality has been reflected in previous findings being ambiguous, inconsistent and sometimes conflicted. Pursing the same line of research may lead to incomplete and even error-prone conclusion. In contrast, this research suggests that inconsistency of findings among TMT demographics shown in prior work may point the possibility of studying the black-box nature of such relationships, and provide a tool to future forecast the organization outcome. More specifically, a multi-input (TMT demographics) multi-output (organization outcome) structure was used in this research to explore the future predictability power of TMT demographics for international Architects, Engineers and Construction firms (AEC firms). In order to build a reliable forecasting model, those contradictions were avoided by the utilization of artificial intelligence methods by training, testing and producing results without any prior assumptions or known structures. In particular, the Adaptive Neural Fuzzy Inference System (ANFIS) have been employed as a basis for constructing a set of fuzzy “if– then” rules with pre-tested input–output pairs. Three different forecasting strategies were constructed, the findings have demonstrated the learning and potential of the ANFIS model (time series based) in forecasting organization outcome, but at the same time, suggest that distinction should be established among different constructs of TMT demographics and outcome constructs. The results demonstrated that job-related demographics (i.e., TMT Educational Diversity, TMT Functional Diversity and TMT Tenure) could provide a satisfactory forecasting accuracy for the short-span (Liquidity) and medium-span (Cash Flow Stability and Capital Structure) outcome constructs. The future predictability power of other non-job demographics could not be evidenced in this research. Additionally, outcome constructs with dynamic nature could not be forecasted. Lastly, future research opportunities have been suggested for researchers. Most importantly, it includes the need to re-define diversity in the context of TMT composition (having different meaning as in: Variety, Separation and Disparity). Other methodological future opportunities are also suggested at the end of this study.


identifier: Hakimi, Hafida  (2017). Étude de l’impact de différentes sources d’informations sur la synthèse des entités de code logiciel.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
éléments de code
synthèse
code source
Stack Overflow
rapport de bogues
documentation informelle
documentation formelle
expérimentation contrôlée
développeurs professionnels

abstract:
Les développeurs logiciel mentionnent ou discutent des entités/éléments de code (méthodes et classes) dans plusieurs sources d’informations logiciel telles que le code source, le site Stack Overflow, les discussions de développeurs, les rapports de bogues, etc. Pour aider les développeurs à comprendre rapidement les éléments de code, des recherches antérieures ont suggéré la synthèse de code. Alors que plusieurs travaux sur la synthèse de code ont utilisé le code source pour synthétiser les classes et les méthodes, il existe très peu de travaux menés sur l’utilisation de la documentation informelle pour la synthèse des éléments de code.

Dans ce présent mémoire, nous étudions l’utilisation de quatre différents types de sources d’informations pour synthétiser la mise en oeuvre et l’utilité des classes et des méthodes. Les sources d’informations examinées comprennent le code source, le Stack Overflow, les rapports de bogues et la combinaison des trois sources d’informations (code source, Stack Overflow et les rapports de bogues). Nous avons mené une étude auprès de 24 développeurs professionnels issus de différentes entreprises et institutions canadiennes. Les développeurs ont été invites à effectuer des tâches de synthèse de quatre éléments de code différents en utilisant le code source, le Stack Overflow, les rapports de bogues ou la combinaison de ces trois sources d’informations. Ces quatre éléments de code sont choisis parmi un ensemble de huit éléments de code issus de quatre projets Java open-source : Eclipse, JMeter, Tomcat, Netbeans.

Les synthèses fournies par les développeurs professionnels ont été évaluées par rapport à des synthèses fournies par des annotateurs.

Les résultats montrent que la performance des développeurs professionnels lors de la synthèse des éléments de code en termes de précision, rappel et F-mesure est meilleure par l’utilisation du code source et du Stack Overflow. Cependant, il n’existe pas de différences statistiquement significatives en termes de performances des développeurs professionnels lors de l’utilisation des quatre différents types de sources d’informations logiciel. Nous pouvons donc conclure que la documentation informelle (c’est-à-dire le Stack Overflow, les rapports de bogues ou la combinaison des sources d’informations logiciel) est aussi importante que le code source et qu’elle peut être utilisée pour effectuer la tâche de synthèse d’éléments de code.

Ces résultats sont intéressants et peuvent être utiles pour déterminer les informations pertinentes à inclure lors de la création d’outils de synthèse d’éléments de code.

Comme futurs travaux, il serait intéressant de mettre l’accent sur la stratégie adoptée par les développeurs lors de la synthèse des éléments de code lorsqu’ils utilisent du code source et la documentation informelle, et de définir les parties (c’est-à-dire, le texte en langage naturel, les exemples de code, les traces de pile, etc.) dont les développeurs tirent le plus d’informations lors de la préformation des tâches de synthèse de code.


identifier: Masoumi Khalilabad, Mahdi  (2017). Friction stir welding of 2024 aluminum alloy to 2198 aluminum-lithium alloy.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Aluminium Alliages Propriétés mécaniques.

subject: Alliages aluminium-lithium Propriétés mécaniques.

subject: Aluminium Alliages Soudage.

subject: Alliages aluminium-lithium Soudage.

subject: Aluminium Alliages Traitement thermique.

subject: Alliages aluminium-lithium Traitement thermique.

subject: Soudage par friction-malaxage.

subject: Soudage par friction-malaxage Modèles mathématiques.

subject: AA2024

subject: AA2198

subject: DIC

subject: simulation

abstract: Mechanical properties improvement of the hybrid structures made by friction stir welding (FSW) of AA2198 and AA2024 materials is the goal of this research. Different tool designs, welding speed parameters, base metal heat treatment (T8 and T3) and post weld heat treatment (PWHT) were investigated in order to improve the mechanical properties of the joint. The tapered cylindrical pin with a raised fan shoulder was the optimal tool design configuration in terms of yield strength and elongation. A range of welding speed parameters was subsequently studied for the optimum tool design to find appropriate welding conditions. The joint efficiency can reach up to 78% by choosing optimum welding speed parameters of 750 RPM and 450 mm.min-1. It is observed that employing the plates in T3 or T8 will create joints with similar mechanical properties due to loss of mechanical properties in TMAZ/HAZ of AA2198 side. T8 PWHT with and without pre-straining was applied on welded samples in T3 conditions to recover the mechanical properties of joint areas. Both T8 PWHT process improved the hardness of TMAZ/HAZ of AA2198 side while they have not positive effect on TMAZ/HAZ of AA2024 side and the final mechanical properties did not improve. It can be concluded that T8 PWHT is not effective for the AA2024-AA2198 dissimilar joint. Besides, the temperature distribution of workpiece was achieved through FEM simulation. The simulation shows that cooling during welding could be effective for improving the joint mechanical properties by decreasing peak temperature and heat exposure time.


identifier: Khan, Mohammad Rizwan  (2018). Integration of network coding, spatial diversity and opportunistic routing/forwarding in wireless mesh networks.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux maillés (Informatique)

subject: Transmission sans fil.

subject: Protocoles de réseaux d'ordinateurs.

subject: Protocoles de routage (Protocoles de réseaux d'ordinateurs)

subject: Réseaux d'ordinateurs Trafic.

subject: codage

subject: débit

subject: diversité

subject: opportuniste

subject: réseau

subject: routage

subject: spatiale

subject: création de liens sur la couche MAC

abstract: Wireless Mesh Network is an answer to the last mile problem. It offers easy deployment and provides coverage over large area with fewer wires. Nevertheless, its limited throughput is inadequate for next generation applications. Motivated by its features and advantages, we propose a solution to mitigate this problem of limited throughput by leveraging the broadcast nature of the wireless medium. In particular, network coding, spatial diversity and opportunistic routing/forwarding capitalize on the broadcast nature of the wireless links to improve the network performance. These techniques target different network conditions and usually are considered in separation. In this thesis a cross-layer based integration of the mentioned three techniques is presented to accumulate their potential gains using the same network protocol stack in wireless mesh networks. The proposed integration approach is based on a new CDARM metric (Coding opportunity and Data rate Aware Routing Metric) used for the route selection and a method for creating relay links at the MAC layer. In particular to leverage on the broadcast nature we developed a cooperative protocol, based on link creation at the MAC layer that introduces opportunism into the cooperative protocol. Based on this cooperative protocol and the routing metric, we integrate the network coding mechanism. Then we introduce cooperation between the network and MAC layers. The numerical study, based on the system level simulation results, shows significant improvement of the integrated protocol performance in terms of network throughput and reliability over the individual mechanisms. To the best of our knowledge this dissertation is the first attempt to integrate network coding, spatial diversity and opportunistic routing/forwarding mechanisms in the same protocol stack. The integrated protocol requires modifications into the network protocol stack that can be easily incorporated in future generation devices.


identifier: Hui, Ève  (2017). Caractérisation et optimisation d'hydrogels de chitosane bioactifs et injectables pour applications biomédicales.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Chitosane Propriétés.
Collagène Propriétés.
Gels (Pharmacie)
Génie tissulaire.
Adhérences (Pathologie)
Régénération (Biologie)
Rhéologie (Biologie).
hydrogel
ingénierie tissulaire
adhérences abdominales
régénération du cartilage

abstract:
Les adhérences post-opératoires sont des complications qui se manifestent après environ 97% des chirurgies abdominales et peuvent engendrer des obstructions intestinales et des douleurs chroniques. Les stratégies pour les prévenir se classent en trois catégories : les agents pharmacologiques, qui sont souvent peu efficaces, les barrières physiques qui sont non injectables et difficiles à manipuler, et les barrières fluides qui ont des propriétés mécaniques trop faibles et une cinétique de dégradation souvent non adaptée.

Des hydrogels de chitosane thermosensibles ayant de bonnes propriétés mécaniques ont récemment été développés grâce à la combinaison d’agents gélifiants. Ces gels sont liquides à température ambiante et peuvent gélifier rapidement à 37°C. Le premier objectif de cette etude consistait à déterminer la formulation la plus adaptée pour prévenir les adhérences et évaluer son potentiel in vivo chez le rat, en comparaison avec Interceed®, une barrière physique commercialisée. Les résultats montrent que l’incidence des adhérences a été statistiquement réduite grâce à l’administration du gel de chitosane mais ce traitement été moins efficace qu’Interceed®. Cette dernière ne peut cependant pas être utilisée en chirurgie mini-invasive car elle n’est pas injectable. L’efficacité de notre hydrogel pourrait avoir été limitée par une cinétique de dégradation trop lente mais une optimisation du DDA du chitosane, pourrait rendre ces résultats encore plus prometteurs.

Dans un second temps, le potentiel de cet hydrogel pour la régénération du cartilage a été évalué en comparant ses propriétés physico-chimiques, rhéologiques et mécaniques à celles d’un produit déjà sur le marché pour la régénération du cartilage, JointRep™ (OligoMedic Inc.).

L'un des aspects les plus critiques de l'ingénierie tissulaire est de développer des biomatériaux capables de soutenir la croissance cellulaire. Le collagène est le composant le plus abundant de la matrice extracellulaire et est un substrat pour les cellules. Le troisième objectif de ce projet consistait à évaluer les propriétés mécaniques et biologiques d’hydrogels de chitosane/collagène pour l’ingénierie tissulaire. Lors des essais Live/Dead, l’ajout de collagène semble améliorer la survie et la prolifération des fibroblastes cependant une optimisation des hydrogels de chitosane/collagène serait nécessaire afin de conjuguer bonne cytocompatibilité et propriétés mécaniques.


identifier: Berdai, Mounia  (2017). Fiabilité en fatigue des aubes des turbines hydrauliques dans un contexte imprécis.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Turbines hydrauliques Fiabilité Évaluation.

subject: Turbines Aubes Matériaux Fatigue.

subject: Fiabilité Modèles mathématiques.

subject: Distribution (Théorie des probabilités)

subject: Prise de décision (Statistique)

subject: Métiers.

subject: élicitation

subject: imprécis

subject: fiabilité des turbines hydroélectriques

subject: élicitation des opinions des experts

subject: approche des quantiles

subject: distribution bornée

subject: métrique de divergence

subject: coefficient du levier

abstract:
La fiabilité des turbines hydroélectriques est une fonction complexe qui depend principalement des propriétés mécaniques des matériaux et des cycles de chargement. Ces propriétés intrinsèques aux matériaux sont affectées par le vieillissement et par les conditions d’exploitation. Par conséquent, leurs valeurs originales considérées lors de la conception des turbines hydrauliques ne peuvent être utilisées le long de la vie utile de ces équipements et d’où le recours aux avis des experts pour leurs mises à jour. Dans ces cas, les experts peuvent se baser sur les théories probabilistes ou sur les théories de probabilité imprécises, pour formuler leurs avis et mettre à jour ces propriétés mécaniques.

Dans l’article # 1, on analyse comment ces théories affectent le calcul de la fiabilité en fatigue, pour un modèle utilisant l'approche FORM (First Order Reliability Method) et ayant un état limite défini par le diagramme de Kitagawa-Takahashi. Dans cette contribution nous avons proposé une approche pour étendre le calcul de fiabilité sur des variables exprimées selon la théorie des probabilités imprécises. Nous avons aussi identifié que les données élicitées selon des distributions bornées, limitent la précision du modèle. Pour contourner cette limitation, une approche qui imite les distributions non-bornées et respectant le comportement physique des variables a été suggérée. L’article conclut que les théories de modélisation des avis des experts sont équivalentes et que la priorité devrait être accordée aux avis formulés selon des distributions non bornées.

Pour formuler leurs avis, les experts suivent généralement des techniques appropriées et accoutumés aux sujets étudiés. Les exemples des techniques d’élicitation proposées dans la littérature contrôlent et encadrent souvent les avis d'experts, en les orientant vers un consensus ou vers un choix spécifique. Autrement, en absence de ces encadrements les experts formulent leurs opinions selon leurs propres connaissances et selon leur compréhension du sujet, ce qui peut mener dans certains cas à des avis disjoints ou totalement opposés. Une situation qui sera d’autant plus compliquée lorsque les experts sont invités à prédire des données qui ne possèdent pas des valeurs de référence. Dans le cadre de l’article #3, nous avons exploré quelques catégories des techniques d’élicitation, avec et sans support. Les résultats obtenus montrent que pour les domaines où les données à éliciter ont un riche historique, une technique d’élicitation avec support sera recommandée dans le but de limiter la variation entre les avis des experts.

Finalement, pour les systèmes multi-variables, nous pouvons nous retrouver avec plusieurs experts pour l’élicitation de chacune des entrées du système. Dans cette situation, on se demande quelle est la meilleure façon de combiner ces données : Faut-t-il les combiner avant leur propagation dans le modèle étudié ou bien les combiner après avoir propagé chaque opinion séparément dans le modèle? Dans l’article #2, nous avons exploré certains paramètres pouvant affecter la différence entre ces deux modes d'agrégation. Dans ce sens nous avons proposé une métrique δ pour la quantification de la divergence entre les opinions des experts. Nous avons également suggéré l'utilisation de la moyenne des fonctions de répartition comme règle d'agrégation. En effet cette moyenne semble appropriée pour la combinaison des opinions exprimées selon les distributions probabilistes ou exprimées selon les distributions non probabilistes. Aussi l’adoption de cette règle d’agrégation permet d'éviter les limitations rencontrées avec l’approche FORM, lorsque les opinions des experts sont exprimées selon des distributions bornées (article #1)(Berdai, Tahan et Gagnon, 2016). Les résultats de cette étude montrent que pour le modèle de fiabilité étudié, la difference entre les deux modes d'agrégation devient significative seulement lorsque le point d’exploitation est dans la région sûre, proche de l’état limite du modèle de propagation.


identifier: Baudy, Kévin  (2017). Développement d'une nouvelle condition aux limites pour l'écoulement d'une bulle de décollement dans une simulation numérique directe.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Air Écoulement Simulation par ordinateur.

subject: Couche limite.

subject: Turbulence.

subject: Problèmes aux limites.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: bulle

subject: décollement

subject: gradient

subject: pression

subject: MFN

subject: SND

subject: écoulement turbulent

subject: condition aux limites

abstract:
Comprendre le phénomène de décollement et de rattachement de la couche limite, bulle de décollement, est d’un grand intérêt. En effet, le décollement de la couche limite est l’une des limites dans l’amélioration des propriétés de plusieurs dispositifs aérodynamiques comme les ailes d’un avion ou les aubes de turbines.

Malgré de nombreuses études sur les écoulements séparés, la compréhension de la zone comprise dans la bulle de décollement n’est pas encore correctement comprise. De plus dans la plupart de ces études, la séparation de la couche limite est induite par la géométrie (presence d’une arête vive). Or dans le cadre de certaines applications industrielles, c’est la forme de la surface (profil d’aile par exemple) qui génère un gradient de pression défavorable qui lui peut induire une séparation de la couche limite.

Ainsi, pour pouvoir séparer les effets de la forme de la surface (arêtes vives) et ceux du gradient de pression, il faudrait pouvoir simuler une bulle de décollement induite par un gradient de pression adverse uniquement. Pour cela, nous avons fait le choix d’étudier une bulle de décollement induite par un gradient de pression adverse sur une plaque plane.

L’objectif principal de ce travail a été de développer une condition aux limites incompressible et irrotationnelle qui est compatible avec la structure du code Incompact3d et la simulation d’une bulle de décollement.

Pour valider cet objectif, nous avons utilisé une approximation obtenue à l’aide de la théorie des écoulements potentiels pour développer notre condition aux limites. Nous avons ensuite effectué une validation de cette condition et une brève étude la bulle de décollement. Les résultats obtenus lors de cette étude sont dans l’ensemble en accord avec ceux obtenus à l’aide d’une simulation directe par Na & Moin (1998).


identifier: Besner, Alexandre  (2017). Écoulement de puissance optimal avec contraintes de stabilité transitoire pour réseaux hydrothermiques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux électriques (Énergie) Stabilité.

subject: Optimisation sous contraintes.

subject: Régime transitoire (Électricité)

subject: Électricité Transport.

subject: Systèmes électroénergétiques hydrothermaux.

subject: écoulement

subject: optimal

subject: puissance

subject: TSC-OPF

subject: réseaux hydrothermiques

subject: stabilité transitoire angulaire et de tension

abstract: Depuis plusieurs années, il est devenu difficile de justifier la construction de nouvelles infrastructures de transport d’électricité. Il est donc primordial d’utiliser ces installations au maximum de leur capacité. Afin d’y arriver, ce mémoire propose un algorithme permettant d’obtenir un écoulement de puissance optimisé avec contraintes de stabilités transitoires. Cet algorithme utilise le critère traditionnel de la stabilité angulaire pour établir si le réseau reste stable durant la période transitoire. Toutefois, ce critère n’est pas le seul pris en compte. Un critère additionnel de tension minimale est considéré afin d’obtenir un réseau électrique respectant des critères plus près de la réalité des exploitants de réseaux électriques comme Hydro-Québec. L’algorithme propose une approche itérative qui alterne entre calcul d’écoulement de puissance optimisé et simulation dynamique afin de converger vers un écoulement optimal sécuritaire.


identifier: Martin, Rémi  (2017). Reconstruction 3D de structures vasculaires par coloriage voxélique à partir d'angiographie biplan.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Vaisseaux sanguins Imagerie.

subject: Imagerie tridimensionnelle en médecine.

subject: Reconstruction d'image.

subject: Angiographie.

subject: Traitement d'images Techniques numériques.

subject: Segmentation d'image.

subject: Coloriage de graphes.

subject: Marches aléatoires (Mathématiques)

subject: biplane

subject: coloriage

subject: voxel

subject: voxélique

subject: reconstruction 3D

subject: Random Walks

subject: structures vasculaires.

abstract:
Les angiographies biplans sont, de nos jours, la référence en termes d’imagerie lors d’interventions par cathétérisme sur des structures vasculaires. Cependant, cette technique d’imagerie médicale reste limitée dans la mesure où il s’agit d’une projection 2D de structures 3D. L’étude proposée introduit une nouvelle méthode de reconstruction 3D biplan des structures vasculaires basée sur un algorithme de coloriage voxélique.

Un graphe est construit à partir de masques de segmentation, sur lesquels sont extraites des enveloppes visuelles. Ce graphe représente les liens possibles entre les voxels. La ligne central 3D de la forme à reconstruire est calculée en associant manuellement les points de chacune des images. La reconstruction volumique est effectuée en utilisant un algorithme de marche aléatoire sur le graphe. Pour ce faire, une fonction d’énergie, composée des informations de segmentation et de la ligne centrale, est minimisée afin d’obtenir une probabilité, pour chaque voxel, d’appartenir au volume 3D final.

En appliquant un seuillage sur les probabilités obtenues, nous obtenons un modèle 3D initial. Celui-ci est amélioré à l’aide d’une étape d’affinement multiéchelle qui consiste à diviser la taille de chaque voxel ne satisfaisant pas le seuillage jusqu’à ce que tous les voxels soient éliminés, conservés ou bien qu’un certain nombre d’itérations d’affinement multiéchelle soit atteint.

La méthode de reconstruction 3D des structures vasculaires a été validée sur des angiographies simulées à l’aide du simulateur de mouvement cardiorespiratoire XCAT ainsi que sur des données cliniques du CHU de Sainte-Justine. Les résultats obtenus sont encourageants et laissent entrevoir une potentielle utilisation lors d’interventions cliniques.


identifier: Rousseau, Clément  (2017). Étude et modélisation d'une pompe à chaleur géothermique à expansion directe au CO2.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Pompes géothermiques.

subject: Pompes géothermiques Modèles mathématiques.

subject: Fluides frigorigènes.

subject: Gaz carbonique.

subject: Échangeurs de chaleur Modèles mathématiques.

subject: Chaleur Transmission Modèles mathématiques.

subject: Chauffage géothermique.

subject: 22

subject: direct

subject: expansion

subject: r22

subject: pompe à chaleur géothermique

subject: modélisation

subject: CO2

abstract:
La demande d’énergie en perpétuelle expansion et l’appauvrissement des ressources naturelles forcent le monde scientifique à développer des technologies de chauffage moins coûteuses en énergie, comme les pompes à chaleur géothermique à expansion directe. La complexité de l'étude des PAC géothermique à expansion directe (DX) provient du fait que le fluide frigorifique change de phase dans l'échangeur présent dans le sol et que le fonctionnement est transitoire. Cela peut devenir encore plus complexe avec des fluids frigorigènes comme le CO2, qui possèdent souvent un cycle transcritique. Dans cette étude, une méthode d’analyse d’une PAC DX au R22 et au CO2 va être présentée. Celle-ci se basera sur une modélisation transitoire de la PAC DX. Cette méthode d’analyse permettra un meilleur développement de cette technologie dans l’industrie.

Un état de l’art des différents aspects de cette étude a été réalisé, cela a permis de developer une méthodologie permettant de répondre aux objectifs définis sous forme de trois articles de revue.

Une première étude sur l’échangeur de chaleur sol-réfrigérant R22 en mode chauffage a été réalisée en 2014. Un modèle numérique a été développé sous Comsol Multiphysic 4.2. Les résultats théoriques et ceux de mesures obtenues sur une pompe à chaleur géothermique à expansion direct existante à l’ETS ont été comparés pour valider ce modèle. La concordance entre les résultats théoriques et ceux de mesures est très acceptable étant donné que la différence sur la valeur du flux ne dépasse pas les 10%. Une étude paramétrique a ensuite été réalisée pour permettre l’optimisation du transfert de chaleur dans le sol. La conclusion de cette étude est que pour avoir un flux de chaleur extrait important, il faut une longueur optimale (évaporation complète avec une surchauffe faible), faible d’inclinaison du puits (donc moins de perte de charge dans l’échangeur) et un débit massique faible.

Ce modèle a été ensuite utilisé pour une étude complète d’une PAC géothermique DX au R22 en mode chauffage. Les résultats de cette étude ont fait l’objet d’un deuxième article. Ce modèle comprend les quatre éléments de la PAC géothermique: l’échangeur eau-réfrigérant, l’échangeur géothermique, le compresseur et le détendeur. La complexité de cette etude provient principalement de la méthode de couplage des différents composants et du contrôle de la surchauffe à l’entrée du compresseur. Ce modèle a ensuite été validé avec les résultats d’un test similaire à celui du premier article. Encore une fois, les différences des résultats entre le modèle et l’expérience sont très faibles, proches de 15% pour les flux de chaleur. Ce modèle nous a permis de réaliser une étude paramétrique sur la géométrie du puits. On a conclu que pour avoir une meilleure combinaison de COP et de Qh, les puits doivent avoir, une longueur permettant une surchauffe faible et le plus grand espacement possible entre les tuyaux sans augmenter le diamètre du puits.

Enfin une étude sur une PAC géothermique DX au CO2 en mode chauffage a été réalisée en développant un modèle basé sur le modèle précédent. Ce modèle possède un cycle totalement diffèrent des précédentes études, avec un cycle transcritique et un échangeur intermédiaire entre haute et basse pression. Des résultats expérimentaux générés par plusieurs tests realizes à CANMET Énergie à Varennes ont permis de valider ce modèle. Deux études ont été réalisées par la suite : une étude paramétrique sur l’échangeur de chaleur intermédiaire ainsi qu’une étude sur un nouveau algorithme de contrôle de la pression optimale à la sortie du compresseur. Cela a permis de déterminer que pour un comportement optimal, combinaison de COP et Qh élevé, le débit total doit passer dans l’échangeur intermédiaire et le nouvel algorithme créé pour la pression de sortie de compresseur doit être utilisé.

Pour conclure, les systèmes de PAC géothermique DX ont été étudiés avec différentes configurations, cycle Carnot traditionnel ou transcritique avec CO2. Deux différents modèles numériques transitoires ont été validés avec des résultats d’expériences. Cela a permis de tirer de nombreuses conclusions sur les performances et proposer des recommandations pour la conception de ces systèmes. Une méthode de dimensionnement plus complexe pourra même être réalisée en utilisant ces modèles numériques dans une future étude.


identifier: Zoghlami, Mariem  (2017). Influence des paramètres du procédé FSW sur les caractéristiques des bandes alternées (onion rings) dans les alliages d'aluminium.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Soudage par friction-malaxage.

subject: Aluminium Alliages Microstructure.

subject: Soudures Essais.

subject: Diffraction d'électrons rétrodiffusés.

subject: alterne

subject: bande

subject: paramètre

subject: alliage d'aluminium

subject: bandes alternées

subject: microstructure

subject: propriétés mécaniques

abstract: Les bandes alternées, plus connues sous le nom de "onion rings", constituent un des phénomènes qui apparaissent dans la microstructure lors du soudage par friction-malaxage. Ces bandes consistent en une succession de couches de matière dans le noyau de la soudure visible au microscope optique. Les paramètres de soudage conduisant à leur apparition ainsi que leur effet sur la qualité du joint restent encore sujets à de multiples recherches dont les conclusions sont différentes. Dans ce cadre, l'objectif de cette recherche s'oriente, dans un premier temps, vers la caractérisation microstructurale des bandes alternées pour comprendre le mécanisme de leur formation. Des essais de soudage par friction-malaxage ont été realizes avec différentes vitesses de rotation et d'avance et deux outils différents sur deux alliages d'aluminium le 6061-T651 et le 6082-T6. Une soudure réalisée avec une vitesse d'avance de 1750 rpm, une vitesse d'avance de 200 mm/min et un outil trigone a été sélectionnée pour une caractérisation plus détaillée. Une analyse EBSD a révélé que la différence de contraste entre les bandes était due à une alternance entre des bandes contenant des grains à joint d'angle élevé et d'autres contenant des grains à joint d'angle faible. Une étude des propriétés mécaniques des différentes zones de la soudure a été également menée avec un test de poinçonnage par cisaillement (shear punch test) dans le but de comprendre l'influence de ces bandes sur la qualité de la soudure.


identifier: Estivalet, Laureline  (2017). Intégration tactique-opérationnelle d'une planification hiérarchique avec fonction d'anticipation : étude de cas dans le secteur forestier au Québec.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Produits forestiers Industrie Québec (Province).

subject: Produits forestiers Industrie Planification.

subject: Produits forestiers Industrie Études de cas.

subject: Affectation des ressources.

subject: Prise de décision Modèles mathématiques.

subject: anticipation

subject: Schneeweiss

subject: planification tactique-opérationnelle

subject: planification hiérarchique

subject: intégration

subject: fonction d’anticipation

abstract:
Le processus de planification dans le secteur forestier est complexe et des divergences apparaissent entre les solutions des modèles de différents niveaux de planification. Afin de diminuer ces divergences, plusieurs méthodes ont été développées : approches monolithiques, approches hiérarchiques, approches d’intégration de plusieurs niveaux de planification, etc.

Une méthode d’intégration tactique-opérationnelle dans le secteur forestier est présentée dans cette recherche. Deux modèles mathématiques existants ont été pris comme base pour realizer cette intégration d’une approche hiérarchique : un modèle d’allocation des ressources et un modèle de localisation des chantiers de coupe. L’intégration a été réalisée avec une function d’anticipation. La méthode suivie est celle de Schneeweiss. Cette méthode permet d’aider les gestionnaires du niveau supérieur à prendre des décisions afin qu’elles soient réalisables au niveau inférieur.

Une étude de cas a été réalisée sur le processus de planification des ressources forestières au Québec. Les résultats obtenus sont encourageants pour l’utilisation de la méthode propose dans un cas réel afin d’aider les gestionnaires à la prise de décisions.


identifier: Fathallah, Maroua  (2018). Étude du réseau électrique du campus universitaire : impact de l’installation des stations de recharge pour les véhicules électriques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
réseau électrique
qualité d’onde
transformateur
charge
Vista Powerlogic

abstract: L’industrie a connu un développement révolutionnaire dans différents secteurs qui a été accompagné du développement de l’électronique de puissance permettant de s’accommoder au mode de vie que nous menons. Néanmoins, ce développement est à double tranchant étant donné qu’il résulte en l’augmentation du risque d’apparition de différentes forms d’anomalies qui pourraient affecter la qualité de l’onde produite et circulant dans le réseau électrique. Pour cela, avant de penser à développer et étendre une installation électrique donnée, il faut s’assurer que cette dernière produit déjà une bonne qualité d’onde tout en identifiant les différents paramètres et équipements qui constituent cette installation mais aussi en effectuant des mesures qui permettent de mettre en évidence les différents aspects et caractéristiques de la qualité d’onde fournie par le réseau électrique considéré. C’est cet esprit et raisonnement que nous avons suivi dans le travail présenté dans ce mémoire. En effet, nous avons entamé notre travail par l’identification des équipements raccordés à l’installation électrique du campus universitaire de l’ÉTS, et plus précisément les transformateurs et les charges qu’ils alimentent. Les données ainsi récoltées suite à la visite effectuée des équipements ont été documentées puisqu’elles serviront par la suite pour la mise à jour du réseau, le calcul des impédances des câbles et des transformateurs dont nous avions besoin pour la simulation du réseau avec SimPowerSystems (SPS) ainsi que pour les mesures réalisées en temps réel avec l’interface Vista Powerlogic de Schneider Electric. Ces mesures sont limitées aux charges alimentées par les transformateurs identifiés auparavant et ayant comme puissances apparentes nominales 100kVA et plus. D’autre part, la simulation du réseau fera appel aux données de profils de puissances obtenues en temps réel avec Vista. Ensuite, une analyse et interprétation des résultats obtenus ont été faites. D’un côté, les résultats des formes d’onde des courants et des tensions des charges, leurs spectres harmoniques et leurs diagrammes de déphasages ont permis de conclure que la qualité d’onde circulant dans le réseau présente quelques perturbations qui se manifestent par la génération des harmoniques des courants et par le déséquilibre des courants des charges entrainant le risque de génération des harmoniques de multiples fréquences notamment l’harmonique de rang 3. D’un autre côté, les résultats des profils des puissances ont permis de conclure que les transformateurs mesurés s’avèrent des équipements surdimensionnés ce qui semble résulter de la circulation des harmoniques de courants de charges. Ce travail a donc permis non seulement de mettre en évidence l’aspect de la qualité d’onde mais aussi d’élaborer une plateforme traduisant le comportement de l’installation électrique du campus universitaire et optimisant ainsi son développement éventuel.


identifier: Falardeau, Timothé  (2018). Développement d’un système de tomographie ultrasonore pour la mesure des propriétés osseuses du radius.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
ostéoporose
imagerie médicale
tomographie
ultrason

abstract: Plusieurs méthodes peuvent être utilisées afin d’évaluer la qualité osseuse pour le diagnostic de l’ostéoporose. En application clinique, la technique de mesure la plus couramment utilisée est l’absorptiométrie biphotonique par rayons X. Toutefois, Li et al. (2013) ont montré que le taux de détection de l’ostéoporose associé à cette technique n’était que de 17.1%. Suite à ce problème, l’objectif principal de ce projet de recherche était d’évaluer la possibilité d’utiliser une technique d’imagerie non-ionisante alternative pour diagnostiquer l’ostéoporose rapidement et avec un taux de détection élevé. Une des techniques d’imagerie n’émettant aucune radiation ionisante est l’imagerie par ultrasons. Cependant, son utilisation médicale est actuellement limitée à la caractérisation de matériaux ayant une vitesse du son très près de celle du milieu environnant. Dans ce mémoire, une nouvelle technique d’inspection par ultrasons adaptée de l’algorithme «hybrid algorithm for robust breast ultrasound tomography» est présentée. Les travaux effectués dans ce projet ont porté sur l’adaptation de l’algorithme «hybrid algorithm for robust breast ultrasound tomography» pour l’évaluation quantitative de la vitesse du son dans l’os du radius. L’avantage de cet algorithme par rapport aux techniques de tomographie traditionnelles est qu’il permet d’imager des objets avec un contraste plus élevé entre la vitesse du son dans l’objet et la vitesse du son dans le milieu environnant. L’hypothèse de depart était que le «hybrid algorithm for robust breast ultrasound tomography» pourrait être adapté afin d’imager des coupes transversales d’os humains et de mesurer la vitesse du son, dans le but d’évaluer la qualité osseuse. Un modèle éléments finis 2D a été développé sous ABAQUS pour simuler la propagation d’ondes dans un fantôme d’os immergé dans de l’eau. Par la suite, un banc d’essai a été conçu, fabriqué et mis à l’essai afin de valider les résultats obtenus par éléments finis. Finalement, des os cadavériques de radius humains ont été évalués à l’aide du banc d’essai. La plus grande différence entre l’algorithme «hybrid algorithm for robust breast ultrasound tomography» standard et celui développé dans ce projet se situe dans le traitement de données post-acquisition. En effet, un algorithme combinant un seuil variable, le critère d’information d’Akaike et un analyseur de courbe de la transformée d’Hilbert a été développé pour estimer le temps de vol entre deux transducteurs plus précisément. Les images générées à l’aide des données expérimentales sur des fantômes d’os et par éléments finis ont permis de différencier un fantôme d’os sain d’un fantôme d’os ostéoporotique. Toutefois, des artéfacts liés à l’omission du gradient de densité entre l’os et l’arrière-plan dans la fonction de l’objet ainsi qu’à l’estimation erronée du temps de vol à certains endroits ont été observés. Pour augmenter la qualité des images, il serait intéressant d’incorporer un algorithme de cartographie de la densité ou de développer un algorithme d’apprentissage machine.


identifier: Leplanois, Thomas  (2017). Étude par les éléments finis du module d'Young selon les caractéristiques des fibres élémentaires de chanvre et de coco.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Fibres végétales Propriétés élastiques.
Élasticité.
Chanvre Morphologie.
Fibres de coco Morphologie.
Chanvre Modèles mathématiques.
Fibres de coco Modèles mathématiques.
Méthode des éléments finis.
Chanvre Propriétés élastiques.
Fibres de coco Propriétés élastiques.
Chanvre Composition.
Fibres de coco Composition.
Microscopie électronique à balayage.
élémentaire
module d’Young
MEB
fibres élémentaire
modélisation

abstract:
Cette recherche a pour objectif d’étudier la morphologie des fibres de chanvre et coco, et plus particulièrement, d’étudier la morphologie de leurs fibres élémentaires. Après avoir caractérisé la section et les dimensions des fibres élémentaires, une modélisation de chacune des fibres élémentaires a été réalisée.

Grâce aux observations faites au microscope électronique à balayage (MEB), il a été conclu une similitude entre les fibres de chanvre et celles de coco. En effet, ces deux fibres sont composées de plusieurs fibres élémentaires. Pour la fibre de coco, cette observation a déjà été faite, mais pour le chanvre, cette découverte est unique. La fibre de chanvre étant une fibre libérienne, elle ne devrait pas être composée de fibres élémentaires, mais à cause de ses faibles dimensions, plusieurs fibres sont restées "collées" entre elles formant un ensemble plus grand.

À la suite de cela, plusieurs modèles ont été créés afin de voir les variations du module d'Young quand les dimensions des fibres élémentaires changent, ainsi que leur composition chimique. Il a été possible de dire qu'elles sont les paramètres qui influent le plus sur le module d'Young : tel que l'arrangement des fibrilles dans la paroi de la fibre, ainsi que l'inclinaison des microfibrilles. Alors que la forme de la section de la fibre élémentaire et les dimensions du lumen ou l'épaisseur de la paroi interagissent moins sur le module d'Young.


identifier: Arras, Wassila  (2017). Étude expérimentale et modélisation de la digestion anaérobie des matières organiques résiduelles dans des conditions hyperthermophiles.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Digestion anaérobie.

subject: Déchets organiques.

subject: Hautes températures.

subject: Digestion anaérobie Modèles mathématiques.

subject: conditions hyperthermophiles

subject: matière résiduelle municipale

subject: acides organiques

subject: modèle dynamique

subject: phase acidogène

subject: modèle de digestion anaérobie N1 (ADM1)

abstract:
L'effet de la température sur la formation d'acides pendant la fermentation des résidus solides municipaux est étudié en premier lieu (étape acidogène). La performance d’un lot de six réacteurs anaérobies est évaluée en utilisant trois sources d’inoculum différentes : inoculum anaérobie mésophile issue du traitement des boues de station d’épuration des eaux usées; inoculum anaérobie thermophile provenant du traitement des résidus de farine d’une usine agroalimentaire; et un troisième inoculum anaérobie hyperthermophile provenant d’un réacteur traitant des algues. Les réacteurs ont été portés à leur température d’origine et à 70°C. Les résultats ont montré qu’une phase de latence d’une journée est observée à 35°C et 55°C, à la différence de 70°C, où la solubilisation commence dès le premier jour. Par ailleurs, l’hydrolyse de la matière organique atteint une efficacité de 40 % à 70°C, en présence d'inoculum thermophile. Le suivi de la phase acidogenèse a montré une variation dans la composition des composés organiques à chaque température. L’acide acétique est retrouvé en forte concentration à 35°C (10 000 mg DCO/L), l’acide butyrique est produit à 35°C et 55°C (3800 mg DCO/L et 5000 mg DCO/L respectivement). En outre, une proportion importante d'acide lactique est observée seulement à 70°C avec l’inoculum thermophile (7000 mg DCO/L) à un pH de 5, suivi de la formation de l’éthanol (4000 mg DCO/L) et finalement l’acide formique (700 mg DCO/L) à un pH de 6. Par ailleurs, le taux de fermentation maximal est trois fois plus élevé à 70°C qu'à 55°C (22 800 mg DCO/L.J contre 6800 mg DCO/L.J).

En deuxième lieu, un modèle acidogenèse hyperthermophile (HAM) a été développée pour prédire les composés organiques de la fermentation des résidus alimentaires en discontinu à 70°C. Les paramètres du modèle ont été estimés en utilisant des données expérimentales obtenues à partir du réacteur discontinu anaérobie. Le modèle a été validé en utilisant des données provenant d'un réacteur discontinu où le taux de charge organique est augmenté. Le modèle a ensuite été testé en utilisant les données d'un réacteur discontinu à 35°C. Les résultats expérimentaux montrent un bon accord avec la prédiction du modèle, ce qui indique que le modèle peut simuler avec précision la génération d'acides organiques à 70°C et 35°C.

Enfin, le modèle HAM a été couplé au modèle de Digestion Anaérobie Modèle N1 (ADM1) pour simuler la production de CH4 à partir d’une acidogenèse hyperthromophile ou mésophile. Les résultats ont montré un débit égal à 1600 Nm3 /J à 70°C et 1850 Nm3 / J à 35°C.


identifier: Carbonneau, Marc-André  (2017). Multiple instance learning under real-world conditions.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Apprentissage automatique.

subject: Classification automatique (Statistique)

subject: Systèmes de classeurs.

subject: apprentissage

subject: faiblement

subject: instance

subject: multiple

subject: supervisé

abstract:
Multiple instance learning (MIL) is a form of weakly-supervised learning that deals with data arranged in sets called bags. In MIL problems, a label is provided for bags, but not for each individual instance in the bag. Like other weakly-supervised frameworks, MIL is useful in situations where obtaining labels is costly. It is also useful in applications where instance labels cannot be observed individually. MIL algorithms learn from bags, however, prediction can be performed at instance- and bag-level. MIL has been used in several applications from drug activity prediction to object localization in image. Real-world data poses many challenges to MIL methods. These challenges arise from different problem characteristics that are sometimes not well understood or even completely ignored. This causes MIL methods to perform unevenly and often fail in real-world applications.

In this thesis, we propose methods for both classification levels under different working assumptions. These methods are designed to address challenging problem characteristics that arise in real-world applications. As a first contribution, we survey these characteristics that make MIL uniquely challenging. Four categories of characteristics are identified: the prediction level, the composition of bags, the data distribution types and the label ambiguity. Each category is analyzed and related state-of-the-art MIL methods are surveyed. MIL applications are examined in light of these characteristics and extensive experiments are conducted to show how these characteristics affect the performance of MIL methods. From these analyses and experiments, several conclusions are drawn and future research avenues are identified.

Then, as a second contribution, we propose a method for bag classification which relies on the identification of positive instances to train an ensemble of instance classifiers. The bag classifier uses the predictions made on instances to infer bag labels. The method identifies positive instances by projecting the instances into random subspaces. Clustering is performed on the data in these subspaces and positive instances are probabilistically identified based on the bag label of instances in clusters. Experiments show that the method achieves state-of-theart performance while being robust to several characteristics identified in the survey.

In some applications, the instances cannot be assigned to a positive or negative class. Bag classes are defined by a composition of different types of instances. In such cases, interrelations between instances convey the information used to discriminate between positive and negative bags. As a third contribution, we propose a bag classification method that learns under these conditions. The method is a applied to predict speaker personality from speech signals represented as bags of instances. A sparse dictionary learning algorithm is used to learn a dictionary and encode instances. Encoded instances are embedded in a single feature vector summarizing the speech signal. Experimental results on real-world data reveal that the proposed method yields state-of-the-art accuracy results while requiring less complexity than commonly used methods in the field.

Finally, we propose two methods for querying bags in a multiple instance active learning (MIAL) framework. In this framework the objective is to train a reliable instance classifier using a minimal amount of labeled data. Single instance methods are suboptimal is this framework because they do not account the bag structure of MIL. The proposed methods address the problem from different angles. One aims at directly refining the decision boundary, while the other leverage instance and bag labels to query instances in the most promising clusters. Experiments are conducted in an inductive and transductive setting. Results on data from 3 application domains show that leveraging bag structure in this MIAL framework is important to effectively reduce the number of queries necessary to attain a high level of classification accuracy.

This thesis shows that real-world MIL problems pose a wide range of challenges. After an in-depth analysis, we show experimentally that these challenges have a profound impact on the performance of MIL algorithms. We propose methods to address some of these challenges and validate them on real-world data sets. We also identify future directions for research and remaining open problems.


identifier: Quevillon, Olivier  (2017). Étude de l'efficacité de l'utilisation d'un puits canadien pour augmenter la performance d'une thermopompe à air.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Pompes à chaleur Économies d'énergie.

subject: Échangeurs de chaleur.

subject: Énergie Systèmes hybrides.

subject: Maisons individuelles Chauffage et ventilation.

subject: Ressources énergétiques Systèmes hybrides Simulation par ordinateur.

subject: canadien

subject: puits

subject: TRNSYS

subject: échangeur air-sol

subject: simulation énergétique

abstract:
La présente recherche vise à évaluer la possibilité d’augmenter la performance d’une thermopompe à air par son couplage avec un puits canadien, ou échangeur air-sol. Un échangeur air-sol utilise l’inertie thermique du sol pour préchauffer ou pré-refroidir un flux d’air en le faisant circuler dans un tube enfoui à une certaine profondeur. Avec un dimensionnement adéquat, l’air peut ainsi être acheminé au serpentin extérieur de la thermopompe à une température plus élevée que l’air ambiant en chauffage, ou plus faible lors d’un fonctionnement en refroidissement, augmentant ainsi le coefficient de performance de la thermopompe.

Un bâtiment de type unifamilial de 200 m2 de planchers est considéré pour l’étude, et le climat est celui de Montréal.

Un pré-dimensionnement de l’échangeur air-sol est d’abord basé sur des règles du pouce, puis l’ensemble comportant le bâtiment, la thermopompe et l’échangeur air-sol est simulé dans le logiciel TRNSYS sous quatre configurations principales. Un couplage hybride permettant d’alimenter l’air de la thermopompe de même qu’un apport d’air neuf du bâtiment s’avère la configuration la plus intéressante au point de vue des économies d’énergie envisageables.

Une étude paramétrique est ensuite réalisée pour quantifier l’impact d’un changement des différents paramètres de l’échangeur air-sol sur les performances du système. Il en resort que la longueur de l’échangeur air-sol et sa profondeur d’enfouissement sont les paramètres les plus significatifs du dimensionnement.

Le couplage de la thermopompe à air et de l’échangeur air-sol s’avère performant au point de vue énergétique, notamment par l’augmentation de l’apport de chaleur saisonnier de la thermopompe, rendu entre autres possible par une réduction du recours au dégivrage de l’évaporateur en mode chauffage. Ce point est plus marqué lorsque le dégivrage variable est considéré. Cependant, en raison des faibles coûts de l’énergie électrique, aucune des configurations n’est rentable en moins de 19 ans.


identifier: Picard, François  (2017). Analyse et développement d'un outil statistique pour entrer dans un marché boursier survendu.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Analyse financière Méthodes statistiques.

subject: Bourse.

subject: Six Sigma.

subject: Analyse technique (Analyse financière)

subject: Actions (Titres de société) Cours.

subject: marché

subject: survendu

subject: ingénierie financière

abstract: Dans ce travail, nous proposons une manière innovante d’utiliser les outils du génie industriel, soit la méthodologie Six-Sigma, afin de prédire les mouvements boursiers. L’objectif de ce mémoire est donc de valider la pertinence de cette méthodologie afin de maximiser les rendements à court terme, c.-à-d. sur une semaine, deux semaines et un mois. Les différents signaux Six-Sigma ont été appliqué sur plusieurs titres, mais principalement sur le fond négocié en bourse SPY qui suit l’indice S&P500. Après une analyse rigoureuse, en utilisant les tests Z et de Student, nous avons conclu que sur la multitude de signaux Six-Sigma, il y en a deux qui, lorsqu’appliqués, offrent un rendement statistiquement supérieur (intervalle de confiance à 97.5%) au rendement témoin attendu général sur une période d’un mois seulement. Il serait judicieux pour un investisseur d’acheter le SPY lorsque : Premier signal, neuf valeurs de fermetures consécutives sont sous la moyenne mobile simple de 20 jours et/ou, deuxième signal, lorsque six valeurs de fermetures consécutives sont décroissantes. Les deux memes signaux ont été utilisés sur 9 autres classes d’actifs. Pour les neuf valeurs sous la moyenne mobile, le rendement attendu du signal est supérieur au rendement attendu témoin pour GLD, XLE et EEM pour un intervalle de confiance à 75%, XIU et TLT pour 90% et finalement, QQQ et DIA à 97.5%. De la même manière, pour le signal des 6 valeurs décroissantes, le rendement attendu est supérieur au témoin pour IWM, FXE et XLE à 75%, TLT à 90% et DIA à 95%. L’utilisation des deux signaux Six-Sigma utilisés représentent donc un excellent outil de prises de décisions à court terme pour l’investisseur. Il est important pour celui-ci de se rappeler que les indicateurs techniques, et par le fait même leurs résultats, découlent de la probabilité et des statistiques. La possibilité de gain n’est donc jamais assurée et l’investisseur doit en être conscient.


identifier: Ravanello, Anderson  (2017). Modeling end user performance perspective for cloud computing systems using data center logs from big data technology.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Logiciels Qualité Contrôle.
Mesure du logiciel.
Infonuagique.
Systèmes d'information Utilisateurs.
Données volumineuses.
Centres de traitement de l'information.
journal
performance
register
big data
spark

abstract:
Information system performance measurement has been a concern for software engineers since the early days of the field’s development. Over time, numerous techniques and methodologies have been developed that help engineers and companies better understand, manage and improve the performance that the end users perceive when using information systems in their daily operations. Some performance measurement techniques employ surveys that investigate which aspects satisfy or do not satisfy end user requirements. Other performance measurement techniques simulate the same operations across different services in order to compare performance given a similar workload. Yet another approach that has been experimented slightly modifies the data exchanged between clients and servers in order to include components that help with tracing the performance of different operation statuses.

When we consider surveys or questionnaires as a performance measurement technique, they do not include detailed information about the sources of problems that may be impacted by the time of day, the responder’s mood and many other human factors, thus masking the root cause and they are not sufficiently interactive to allow for a timely reaction when there is a performance problem. Simulation is also proposed as a potential solution where the same operations, over different platforms, correctly report fundamental characteristics of performance. This approach however, removes the user’s perspective. It is difficult to assume that a simulation would be able to, with the current state of technology, accurately reflect the complexity of a user’s reasoning and decisions regarding the use of a specific information system in a particular way. Finally, the manipulation of the transactional data between client and hosts could affect the confidentially and refutability of the data used to determine the performance; if an information system includes the possibility of data being modified, even slightly, the end user could lose trust in it, negatively affecting the human-machine relation.

The question that is considered here is how can the end user performance perspective of cloud computing-based applications be modeled in a way so that timely analysis can be enacted upon the information? The best possible solution for understanding performance from the end user’s perspective could emerge from combining the completeness of interactive surveys with the controlled environment of simulations and the traceability of packet manipulation, while minimizing the weaknesses of each of these techniques. As companies continue to rollout cloud computing infrastructures and systems, the difficulty with performance measurement increases due to a number of factors, most noticeably, the increased complexity of these systems in comparison with their previous versions as well as the unreliability of the performance experience as perceived by the end user, which is influenced by socio-technical aspects such as technical knowledge, trust, system performance, availability and efficacy (Armbrust, Fox, & Griffith, 2009) (Gruschka & Jensen, 2010) (Grobauer, Walloschek, & Stocker, 2011).

In order to be able to address these particular challenges, one possible solution could be to make better use of the ubiquitous industry standard performance logs. Performance logs are textual representations of different resource consumption and activities performed in the various operational cloud system components. Logs have been extensively deployed in the industry and used for both troubleshooting and punctual investigations of performance problems. In this research, logs are explored more extensively in order to address the need for precision, granularity and responsiveness within the decision time required for the current management/prediction challenges. The amount and granularity of the data harvested could potentially be massive. Each of the analyzed hosts or network components can generate as much as 800 KB of data per minute. This could quickly turn into a very large amount of data that is difficult to process and access using traditional SQL-based technologies. One of the possible alternatives for resolving this issue is employing Big Data technologies such as the Hadoop Distributed File System and Apache Spark in order to interactively collect the data from multiple sources and process the individual files simultaneously, which would prove difficult using classic relational database technology.

This research proposes a novel performance measurement model for cloud-based information systems as perceived by end users, with many practical applications in the domain of service level measurement and performance prediction. It identifies meaningful and actionable data center logs of low-level direct and derived measurements to model the end user performance perspective. The cloud computing measurement model and quality characteristics presented by Bautista’s framework (Bautista, Abran, & April, 2012) are implemented and experimented. The model for the end user performance perspective for cloud computing systems using data center logs from Big Data technology expands Bautista’s original work by proposing the utilization of a performance indicator and including end user response in order to forecast possible performance anomalies.

A large-scale experimentation is described where the measures are analyzed using a modern Big Data infrastructure in order to model the end user performance perspective as an expression of performance indicators based on the service level agreement for the cloud computing services studied.

The experimentation addresses the research question and offers a solution avenue for modelling the end user performance perspective of cloud computing based applications in future service level agreements so that a timely analysis of the data can be expected and a predictive algorithm developed to anticipate upcoming performance issues.


identifier: Michaud, Marc-Antoine  (2017). Aide au chiffrage de pièces usinées en aéronautique : proposition d'un modèle adaptatif basé sur la similarité et le modèle 3D enrichi.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Aéronautique Appareils et matériel Conception et construction Devis estimatifs.

subject: Usinage.

subject: Coût de production Devis estimatifs Logiciels Conception.

subject: Aéronautique Appareils et matériel Conception assistée par ordinateur.

subject: Modélisation tridimensionnelle.

subject: Progiciels de gestion intégrés.

subject: enrichi

subject: estimation

subject: géométrique

subject: similarité

subject: estimation des coûts

subject: logiciel de coût

subject: conception assistée par ordinateur

subject: modèle 3D enrichi

abstract:
Pour tous les fabricants, une estimation exacte des coûts est à la fois une priorité majeure et un défi. Cette tâche répétitive est loin d’être optimisée et dépend à la fois de paramètres stratégiques et techniques mais également des connaissances de l’estimateur et du contexte. L’estimation nécessite d’avoir une bonne expertise du domaine et d’analyser toutes sortes de documents comme les normes ou les spécifications des clients. Cela requiert un temps que les entreprises peinent à accorder aux estimateurs. Pour résoudre ce problème, des logiciels sont apparus pour aider à estimer les coûts. La plupart d’entre eux se base sur la reconnaissance des formes géométriques des pièces et l’association d’opérations d’usinage. Ils s’appuient donc souvent sur de larges bases de données contenant les outils, les paramètres de coupe optimaux des machines et les différentes stratégies possibles.

Néanmoins l’estimation est un domaine qui bénéficierait grandement d’une application informatique favorisant la réutilisation des connaissances et des données trouvées dans les documents alphanumériques et géométriques. Chaque entreprise a effectué le tournant vers le numérique avec les systèmes de CAO, FAO, ou les ERP. Toutefois l’un des principaux inconvénients de cet ère numérique est le manque d’interopérabilité entre ces applications et par conséquent la faible utilisation de toutes ces données qui contiennent une expertise précieuse. Ce mémoire décrit l’état de l’art de l’estimation des coûts et propose un nouveau modèle hybride dont l’objectif est de maximiser la réutilisation des informations disponibles pour les pièces usinées.

Notre approche s’appuie sur un modèle de coût personnalisable qui se base sur les informations trouvées dans les modèles 3D enrichis et dans les documents textuels annexes et utilise un comparateur pour retrouver les pièces similaires. Notre étude s’appuie sur l’analyse de 28 pièces choisies chez l’un de nos partenaires industriels. Nos résultats sont très prometteurs et montrent que le modèle est efficace pour prévoir le coût des pièces usinées dans l’industrie aéronautique. De surcroît, il démontre que l’utilisation de la similarité géométrique permet de diminuer significativement les erreurs potentielles lors de l’estimation permettant notamment d’obtenir des prix plus stables dans le temps.


identifier: Pasillas Díaz, José Ramón  (2017). On the improvement of complexity time and detection rate of outlier detectors : an unsupervised ensemble perspective.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Observations aberrantes (Statistique)
Exploration de données (Informatique)
Algorithmes.
valeurs aberrantes
ensemble
apprentissage non supervisé
données non balancées

abstract:
This thesis presents two unsupervised algorithms to detect outlier observations whose aberrant behavior is hidden in lower dimensional subspaces or cannot be identified with the use of a single detector. In particular, we contemplated three facets: first, the difficulty of a single detector to identify different types of outliers; second, the propensity of interesting outliers to hide in low dimensional subspaces; third, the impact that distinct distance measures have on the outlier detection process. The ambition of the proposed algorithms is to improve our understanding about data observations whose outlier behavior is not evident using simple outlier detection algorithms. Accordingly, we addressed three specific problems. First, we propose to design an ensemble based on different types of outlier detectors with a set of weights assigned without supervision. Second, we propose an ensemble to identify observations whose outlier behavior is visible only on specific subspaces. Third, we develop a scheme to understand how a single detector or an ensemble of outlier detectors is influenced by the selection of a distance metric and its interaction with different dimensionalities, data sizes, parameter settings or ensemble components.

There is a wide availability of algorithms aimed at detecting outliers. However, the number of unsupervised ensemble approaches is limited and are mainly oriented towards the detection of a specific type of outlier. Accordingly, our first goal is to detect, in a unsupervised manner, distinct type of outlying observations. We propose an approach capable of using the output of different types of detectors, assigning specific weights to each detector depending on an internal evaluation (unsupervised) of the ability that each algorithm has on the specific dataset at hand; furthermore, this approach assigns a second weight to each data observation in order to increase the gap between outlier and inliers, further improving the outlier detection rate. The main contribution of this work is an ensemble of outlier detectors, whose components can be based on different assumptions, with an enhanced outlier detection rate when compared with similar single and ensemble approaches for outlier detection. Nonetheless, our approach exhibits a processing time linearly dependent on the number of ensemble components; this behavior is not exclusive of our approach, being instead prevalent in the ensemble outlier detection literature.

The second part of this thesis focuses on the detection of a complex type of outliers, known in the literature as interesting outliers, which are detectable only on specific subspaces of the data, on the contrary simple outliers are detectable on full dimensionality. Since our first approach was unable to efficiently detect this type of outlier, our second goal is the detection of lower dimensional outliers in a computationally efficient time. We propose an unsupervised ensemble based on different subspaces and subsamples of data which provides a higher detection rate and is computationally more efficient than similar ensemble approaches; in some cases, our approach is even better to that of a single execution of a simple outlier detection algorithm. The main contributions of this work are the possibility of detecting lower dimensional outliers within an improved processing time.

The last section of this thesis is oriented towards the study of the interaction between distance metric, parameter settings, data size, dimensionality and number of ensemble components in determining the detection rate and processing time of an outlier detector. Hence, our third goal is to improve our comprehension about the multiple factors influencing an outlier detection algorithm. A set of experiments has been devised to evaluate both detection rate and processing time. The experiments cover a wide set of synthetic and real-world data scenarios. Our synthetic data experiments allow us to introduce perturbations in the size and dimensionality of the data, while real world data permits an evaluation of the effect of varying the parameter settings of an algorithm. To the best of our knowledge this is the first evaluation considering a complete set of factors, mainly distance metrics, influencing the effectiveness and efficiency of an outlier detector. The understanding achieved in this study can be a key step towards the development of new ensemble approaches or the selection and parameterization of existing ones.


identifier: Giuntoli, Bruno Lucas  (2017). Design and validation of a non-linear passive-selective compliant hydrofoil using shape-memory alloys.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Hydroptères Conception et construction.
Alliages à mémoire de forme.
Hydroptères Modèles mathématiques.
Catamarans.
adaptatif
géométrie
variable
hydrofoils
structures
classe A.

abstract:
Traditionally, sailboats relied on the Archimedes principle to move on the water surface. This method has been used and successfully proven for many thousands of years, with the earliest known depiction found on an Egyptian clay and dating from 3100 B.C.

Nowadays, boats can fly by the means of hydrofoils, allowing great performance and efficiency when moving on the water surface. While hydrofoils are efficient in a defined spectrum because of their fixed geometry, this work presents a solution to increase the efficiency in a larger range of operation by proposing a non-linear compliant structure solution based on a AClass sailing catamaran.

The objective of this work is to provide a proof of concept of a structure capable of adapting its geometry depending on the load case to which it is submitted to maximize the righting moment and the lift to drag ratio in different sailing conditions. To comply with the A Class rules, this geometrical change must be done passively.

To begin, the load case validation and evaluation is performed for the boat take-off and maximum speeds using a custom designed hydrofoil geometry. The thesis then presents the developed tools and Finite Element Model allowing to determine analytically the performance of the Hydrofoil and its morphing and structural capabilities combining traditional CFRP composites and Shape Memory Alloys (SMA).

As a final step, the validation of the morphing concept calculations on a 1:1 scale specimen to determine the real-case application and integration constraints is presented. Finally, an example of a full-cycle calculation process for an AClass catamaran with a morphing Hydrofoil is presented, to achieve a preliminary design concept.


identifier: Abuashour, Ahmad  (2018). Performance improvement of clustered-based VANET routing protocol.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux ad hoc de véhicules.

subject: Protocoles de routage (Protocoles de réseaux d'ordinateurs)

subject: Optimisation mathématique.

subject: contrôle

subject: message

subject: MANET

subject: VANET

subject: CM

subject: CH

subject: CBLTR

subject: IDVR

subject: ICH

subject: LT

subject: SCSR

subject: CMHELLO

subject: CHADS

subject: CORA

subject: ECORA

subject: PCHEA

subject: CHR

abstract:
Vehicular Ad-Hoc NETworks (VANETs) have received considerable attention in recent years, due to its unique characteristics, which are different from Mobile Ad-Hoc NETworks (MANETs), such as rapid topology change, frequent link failure, and high vehicle mobility. The high mobility in VANETs causes high topology changes and in turn leads to excessive control overhead messages and frequent link failures.

Traditionally, clustering techniques have been used as the main solution to reduce the control overhead messages in VANET, in which the network is divided into multiple clusters and selecting one of the Cluster Members (CMs) as a Cluster Head (CH). The selected CHs are responsible for coordinating the members of the cluster, and communication between clusters. The clustering techniques will significantly reduce the routing control overhead messages, that is because the clustering techniques restrict the communication between each CM and it’s CH instead of communication between all the vehicles in the VANET topology.

The most important characteristic for any clustering technique is to create a stable cluster with minimum clustered control overhead messages. In this thesis, we define four types of clustered control overhead messages, as follows: The control overhead messages generated due to clustering formation and maintenance, the control overhead messages due to forwarded from the CMs to the CH, the periodically broadcasted advertisement messages by the CH, and the control overhead messages broadcasted due the CH election process. Also, we assume all VANET networks are already preclustered. Therefore, the clustered control overhead messages generated by the clustering formation or maintenance are eliminated. Furthermore, the clustered control overhead messages generated by the CM and the CH, and due to CH election processes still produce high clustered control overhead messages.

In the first part, the problem of Clustered-Based Routing (CBR) protocol in VANET is relaying the received data to unstable CH. Most of the proposed CH election algorithms select the CH in the clustered VANET topology by considering many parameters, such as: mobility, location, and node Life-Time (LT). Most of the clustering techniques produce unstable clustered VANET topology, because they do not elect the stable CH. Therefore, the cluster that elects the suitable CH which does not change frequently is considered a stable cluster. Also, it improves the CBR protocol performance in terms of throughput and end-to-end delay. Therefore, we propose a Cluster-Based Life-Time Routing (CBLTR) protocol. The CBLTR protocol aims to increase the route stability and average throughput in a bidirectional segment scenario. The Cluster Heads (CHs) are selected based on maximum Life-Time (LT) among all vehicles that are located within each cluster. We propose also an Intersection Dynamic VANET Routing (IDVR)protocol. The IDVR protocol aims to increase the average throughput, and to reduce end-toend delay in a grid topology. The elected Intersection CH (ICH) receives a Set of Candidate Shortest Routes (SCSR) close to the desired destination from the Software Defined Network (SDN). The IDVR protocol selects the optimal route based on its current location, destination location, and the maximum of the minimum average throughput of SCSR.

In the second part, a problem occurs when the control overhead messages increase due to periodically forwarding of CM HELLO (CMHELLO) messages between the CMs and the CH, and when the CH periodically broadcasts an CH ADvertiSement (CHADS) messages to declare itself to the CMs. Hence, minimizing control overhead messages in any cluster environment is an essential goal to use the network resources efficiently. Therefore, we propose two algorithms: First, a Control Overhead Reduction Algorithm (CORA) which aims to reduce the control overhead messages in a clustered topology, by developing a new mechanism for calculating the optimal number of CMHELLO messages. Second, an Enhanced version of CORA (ECORA) which aims to reduce the CHADS messages that broadcasted by the CHs, by proposing a CHADS prediction algorithm that enables the CH to predict the period of time for broadcasting the CHADS messages.

In the third part, the frequent CH election mainly increases the clustered control overhead messages, which yields to consume high amount of available network resources. High clustered control overhead messages is considered as main problem that negatively impacts the network performance. In this part, we concentrate on the reduction of CH election control overhead messages. Therefore, we propose a new Passive CH election avoidance (PCHEA) protocol that aims to optimize the number of CH election process. In PCHEA protocol, each CH selects another CH based on specific information already stored in its memory, without requiring to trigger the election function. The CH sends to the CMs the next CH identification and its activation time. Also, we propose a CH Routing (CHR) protocol that aims to reduce the number of relayed CHs between any pair of vehicles. In CHR protocol, the CH selects the second adjacent CH among all CH located within its transmission range. The PCHEA protocol and CHR protocol significantly reduce the number of CH elected and increase the average throughput in a bidirectional highway scenario, respectively.

Finally, the proposed protocols are evaluated using SUMO version 0.28.0 traffic generator and MATLAB version R2016b. We compare the performance of the proposed protocols with other protocols in the literature, in different scenarios and in terms of different performance metrics.


identifier: Jourdain, Cyprien  (2017). Développement d'une méthode de caractérisation externe et interne de sprays de carburants par imagerie rapide.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Carburants.

subject: Imagerie (Technique)

subject: Traitement d'images Techniques numériques.

subject: Ombroscopie.

subject: injection

subject: spray

subject: caractérisation macroscopique et microscopique

subject: filtrage

subject: gouttelettes

subject: segmentation

abstract: La qualité de la combustion dans un moteur à explosion ou dans une turbine à gaz est directement influencée par la phase d’injection du carburant. Une maîtrise de la distribution spatiale et temporelle du liquide injecté est alors impérative afin de consommer le maximum de carburant présent dans la chambre et de limiter les rejets de polluants. Pour caractériser le processus d’injection, une technique grandement utilisée est l’imagerie rapide de sprays, suivie par le traitement des images. L’ombroscopie, avec une caméra à haute vitesse, est préférée dans cette étude étant donné la configuration expérimentale (injecteur mono-trou, faible densité du carburant, etc.). En général, les méthodes de post-traitement d’images sont diversifiées, allant de la simple segmentation par seuillage à des méthodes alternatives comprenant une detection de contours puis une segmentation. La revue de littérature dans le domaine de l’analyse de sprays a montré des manques et des imprécisions qui persistent. Aussi, dans les études de caractérisation complète de sprays, des méthodes distinctes sont utilisées pour l’analyse externe (macroscopique) et interne (microscopique), ce qui est à la fois complexe à mettre en place et dangereux au vu des erreurs pouvant être introduites. L’objectif principal est alors de proposer un outil complet, capable de traiter des images de sprays, conduisant à l’obtention des propriétés externes et internes, de manière fidèle et représentative de la réalité. La method retenue est une méthode hybride comportant tout d’abord une phase conséquente d’amélioration et de débruitage de l’image par filtrage Bayésien sur réseau multi-échelles. Cette première étape semble essentielle étant donné la qualité moindre des images de sprays obtenues. La seconde phase est l’application d’une méthode alternative de contours actifs suivie d’une segmentation afin de transformer les contours détectés en régions. Cette approche est compare aux outils utilisés de nos jours et elle démontre une performance supérieure. La majorité des comparaisons est effectuée sur des images de synthèse puis sur des images naturelles, par des analyses visuelles, des analyses d’indicateurs de qualité, des analyses de spectres d’images. La caractérisation du spray débute ensuite par l’obtention des propriétés externes (longueur de pénétration, angle de cône, aire et volume) puis des propriétés internes (distribution des diamètres de gouttes, diamètres moyens et représentatifs). La performance de l’algorithme de post-traitement permet de mener une étude des paramètres morphologiques des gouttes avec un niveau de confiance élevé, du fait de la préservation des propriétés des objets au cours du calcul (pas d’extrapolation ni de suppression de contours). L’application à des injections à basse pression d’iso-octane, démontre l’efficacité de la solution proposée.


identifier: Morales Garza, Viridiana Guadalupe  (2017). Evaluating the accuracy of RANS wind flow modeling and its impact on capacity factor for moderately complex forested terrain.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Vents Prévision Modèles mathématiques.

subject: Air Écoulement Modèles mathématiques.

subject: Turbulence atmosphérique.

subject: Forêts.

subject: Couche limite (Météorologie)

subject: Modèles numériques de terrain.

subject: Couvert forestier Modèles mathématiques.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Énergie éolienne.

subject: capacité

subject: complexe

subject: facteur

subject: RANS

subject: terrain

abstract:
The growth of onshore wind energy into the second largest renewable energy source has depended on overcoming many technological challenges. One of the main research priorities has been minimizing the uncertainty associated with wind energy yield calculations. The success of these calculations strongly depends on accurate wind resource assessment mainly done with wind speed measurements. Notwithstanding, a lack of measurement data justifies the use of computational modeling with promising results. But significant modeling challenges remain when analyzing turbulence over forested complex sites. These challenges are considered in this work with the main objective of evaluating the uncertainty in the wind flow predictions over moderately complex forested terrain and its impact on capacity factor, using the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations coupled with a modified k-ε turbulence closure in the open-source software OpenFOAM v.2.4.0.

With the effects of complex topography implicitly captured in the RANS equations, the effects of the forest are explicitly calculated with two models: a displacement height model, and a canopy model that estimates the pressure loss due to the forest through analogy with porous media. To properly simulate the atmospheric boundary layer (ABL), the specific boundary conditions that rely on the law of the wall are implemented based on the recommendations of Richards and Hoxey, and Hargreaves and Wright. To validate the canopy model, the case of a fully-developed wind flow within and above a horizontally homogeneous black spruce forest is reproduced. Furthermore, two practical limitations are considered: 1) the physical foliage parameters may not be accessible for all type of forests; therefore, a generic leaf area density (α) distribution that is in agreement with the published results is tested; and 2) the published case limits its use to cyclic boundary conditions which are not practical for real site cases. Therefore, for cases without cyclic boundary conditions, two sensitivity analyses on the friction velocity u∗ and roughness length at the inlet z0inlet are tested. Different values of either of them give no significant difference in the vicinity of the forest, but they do at higher altitudes approaching the top boundary. This highlights the importance of imposing a proper fully-developed flow at the inlet condition.

Four model cases are calculated for a site located in Quebec, Canada: A) terrain only, B) displacement height, C) canopy model with a uniform forest, and D) canopy model with the real forest distribution. The results are compared in terms of speed-up factors S (normalized velocities) with two years of measurement data from EDF-EN. Overall, the canopy model provides a better agreement with the mean statistical results than the other models. And where the terrain is densely forested, the assumption of a constant forest height delivers promising results. Finally, it is shown that the uncertainty in the energy calculation in terms of capacity factor CF is a non-linear function of the uncertainty in S. In this case, the 2.76% uncertainty in speed-up factor associated with the real forest distribution model leads to an uncertainty in the energy calculation of just 5.76%.


identifier: Il, Alexandre  (2015). Échauffement généré dans les plaques d'aluminium 2024 lors de l'usinage mécanique de la surface : application à l'usinage des poches sur revêtement du fuselage.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Aluminium Alliages Usinage Effets de la température sur.

subject: Fraisage.

subject: Plaques d'aluminium.

subject: Aluminium Alliages Chauffage.

subject: Thermocouples.

subject: Surfaces (Technologie)

subject: Aéronautique Appareils et matériel Conception et construction.

subject: mesure de température

subject: échauffement

subject: chaleur

subject: aluminium 2024

subject: usinage mécanique par fraisage

subject: instrumentation thermique

abstract:
Pour la fabrication des pièces constituant la structure du fuselage et son revêtement, l’industrie aéronautique utilise énormément les alliages d’aluminium et le procédé d’usinage par fraisage. Cependant, la multiplicité des paramètres du procédé et des grandeurs physiques fondamentales, intervenant lors de la coupe, rendent ce procédé de fabrication complexe à mettre au point, particulièrement si on le compare au procédé concurrent utilisant la voie chimique.

Suite à la revue de la littérature, le rôle central des effets thermiques sur la performance d’usinage a clairement été dégagé. Ainsi, en agissant sur la température de coupe, il est possible d’optimiser la robustesse du procédé de fraisage.

Afin d’atteindre notre objectif, qui est ciblé sur l’étude de l’influence des stratégies de coupe sur la température dans les plaques d’aluminium 2024, un dispositif de mesure par instrumentation via thermocouples a été mis au point. À l’aide de ce système et à la multitude des thermocouples utilisés, de nombreuses températures locales en sous-couche ont été mesurées durant les passes de fraisage. Les mesures réalisées sous la surface usinée ont clairement prouvé la variance de la température sous différentes conditions de coupe. La tendance, ainsi observée, est un échauffement dans la matière avec la diminution de l’avance par dent de l’outil. Ce dernier facteur a définitivement une grande contribution sur la variation de la température interne, bien plus que la vitesse de coupe. La condition optimum identifiée pour limiter l’échauffement en sous-couche est une haute vitesse de coupe, une avance par dent supérieure ou égale à 0.005’’ et une faible profondeur de coupe axiale, tout en essayant d’éviter les interpolations linéaires lors des changements de trajectoire de l’outil. De plus, en comparant les températures mesurées pour un engagement radial total de l’outil, par rapport à un engagement de 60% du diamètre de ce dernier, on constate une diminution d’environ 10% de la température interne. Enfin, un autre point d’importance est l’hétérogénéité de la température dans la direction transversale à l’avance de l’outil. Ainsi, de même que l’épaisseur du copeau varie lors du mouvement circulaire de coupe, les températures les plus élevées sont concentrées sur et à droite de la ligne médiane d’avance.

Cette dernière observation permet ainsi de faire un lien avec l’hétérogénéité des contraintes résiduelles superficielles dans cette même direction rapportée dans de récentes recherches.