identifier: Wu, W. (2014). Understanding and Tooling Framework API Evolution  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les cadres d'applications sont intensivement utilisés dans le développement de logiciels modernes et sont accessibles au travers de leur Application Programming Interface (API), qui définit un ensemble de fonctionnalités que les programmes clients peuvent utiliser pour accomplir des tâches. Les cadres d'applications ne cessent d'évoluer au cours de leurs vies pour satisfaire la demande de nouvelles fonctions ou pour rapiécer des vulnérabilités de sécurité. L'évolution des cadres d'applications peut engendrer des modifications de l'API auxquelles les programmes clients doivent s'adapter. Les mises à jour vers les nouvelles versions des cadres d'applications prennent du temps et peuvent même interrompre le service. Aider les développeurs à mettre à jour leurs programmes est d'un grand intérêt pour les chercheurs académiques et industriels.  Dans cette thèse, nous réalisons une étude exploratoire de la réalité des évolutions des API et de leurs usages dans le dépôt central de Maven et dans deux grands cadres d'applications avec de larges écosystèmes : Apache et Eclipse. Nous découvrons que les API changent dans environ 10 % des cadres d'applications et touchent 50 % des programmes clients. Il arrive plus souvent que des classes et des méthodes manquent et disparaissent dans les cadres d'applications. Ces classes et méthodes affectent les programmes clients plus souvent que les autres changements des API. Nous montrons aussi qu'environ 80 % des utilisations des API dans les programmes clients peuvent être réduits par refactoring. Forts de ce constat, nous faisons une expérience pour vérifier l'effectivité des règles de changement des API générés par les approches existantes, qui recommandent les remplacements pour les API disparues pendant l'évolution des cadres d'application. Nous confirmons que les règles de changement des API aident les  développeurs à trouver des remplacements aux API manquantes plus précisément, en particulier pour des cadres d'applications difficiles à comprendre. Enfin, nous étudions l'efficacité des caractéristiques utilisées pour construire les règles de changement des API et différentes manières de combiner plusieurs caractéristiques. Nous soutenons et montrons que des approches basées sur l'optimisation multi-objective peuvent détecter des règles de changement des API plus précisément et qu'elles peuvent prendre en compte plus facilement de nouvelles caractéristiques que les approches précédentes.  ABSTRACT: Frameworks are widely used in modern software development and are accessed through their Application Programming Interfaces (APIs), which specify sets of functionalities that client programs can use to accomplish their tasks. Frameworks keep evolving during their lifespan to cope with new requirements, to patch security vulnerabilities, etc. Framework evolution may lead to API changes to which client programs must adapt. Upgrading to new releases of frameworks is time-consuming and can even interrupt services. Helping developers upgrade frameworks draws great interests from both academic and industrial researchers.  In this dissertation, we first present an exploratory study to investigate the reality of API changes and usages in Maven repository and two framework ecosystems: Apache and Eclipse. We find that API changes in about 10% of frameworks affect about 50% of client programs. Missing classes and missing methods happen more often in frameworks and affect client programs more often than other API changes. About 80% API usages in client programs can be reduced by refactoring. Based on these findings, we conduct an empirical study to verify the usefulness of API change rules automatically built by previous approaches, which recommend the replacements for missing APIs due to framework evolution. We show that API change rules do help developers find the replacements of missing APIs more accurately, especially for frameworks difficult to understand. We describe another empirical study to evaluate the effectiveness of features used to build API change rules and of different ways combining multiple features. We argue and show that multi-objective-optimization-based approaches can detect more correct change rules and are easier to extend with new features than previous approaches.


identifier: França, R. O. (2014). Caractérisation physico-chimique, au niveau nanométrique, des surfaces de biomatériaux utilisés pour la délivrance de médicaments et pour la croissance osseuse  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

type:
Mémoire ou thèse
NonPeerReviewed

abstract: RÉSUMÉ: Le développement de la nanotechnologie pour la délivrance de médicament a connu une croissance exponentielle au cours des dernières décennies. Les biomatériaux utilisés, en particulier les nanoparticules, suscitent un engouement particulier de chercheurs venant de plusieurs domaines de science, comme les chimistes, les biologistes, les ingénieurs, etc. Le point commun parmi toutes ces expertises est le besoin de minimiser les problèmes de toxicité de ces biomatériaux. Même si la littérature montre présentement une faible toxicité des nanoparticules, les résultats non satisfaisants sont encore liés aux processus de la synthèse et de la fonctionnalisation. Il faut préciser que la principale différence entre un biomatériau et un autre matériau utilisé en génie est son potentiel d'interagir avec un organisme vivant, sans cause préjudicielle. Ce potentiel de biocompatibilité d'un biomatériau dépend de plusieurs paramètres, comme la composition de la surface, la taille, la forme, la charge, etc. La littérature montre divers méthodes, avec des équipements à la fine pointe, pour caractériser chacun de ces paramètres. Cependant, il est important de faire distinction entre la composition physicochimique d'un biomatériau et la composition physicochimique de sa surface, surtout à l'échelle nanométrique, car c'est au niveau des premières couches d'atomes que toutes les réactions d'interaction biomatériau / cellules se produisent. Cela veut dire que la composition physicochimique de la nano-surface joue un rôle majeur dans le contrôle de la biocompatibilité. Notamment, dans le cas de nanoparticules, l'adsorption de biomolécules et de protéines à la surface (effet couronne) a apporté de nouvelles questions à l'étude de la nanotoxicologie. L'objectif général de cette thèse est d'étudier les nano-surfaces de biomatériaux de taille nano- et micrométrique, qui sont utilisées pour la délivrance de médicaments. Dans le cadre de ce projet, nous avons axé nos recherches sur trois types de biomatériaux : nanoparticules superparamagnétiques, microsphères polymériques de chitosane et microparticules de biocéramiques hyydroxyapatite, phosphate tricalcique beta et phosphate de calcium biphasique.  ABSTRACT: The development of nanotechnology for drug delivery has seen an exponential growth in recent decades. The biomaterials used, in particular nanoparticles, are studied by researchers from various scientific fields, such as chemists, biologists, engineers, etc. The common aim of all these expertise working together is the need to minimize the problems of toxicity of these biomaterials. Although the literature shows a low toxic potential of nanoparticles, no satisfactory results, when found, are due to problems in the processes of synthesis and functionalization. It is important to notice that the main difference between a biomaterial and other material used in engineering is its potential to interact with living organisms, without causing injury. This potential biocompatibility depends on several parameters, such as surface composition, size, shape, charge, etc. The literature discusses various methods, using advanced equipment, to characterize each of these parameters. However, it is important to make a distinction between the physicochemical composition of a biomaterial and the physicochemical composition of its surface, especially at the nanometer scale, because it is in the first layers of atoms that all interactions between biomaterials and cells will occur. This means that the physicochemical composition of the nanosurface plays a major role in controlling biocompatibility. Particularly in the case of nanoparticles, biomolecule and protein adsorption onto the surface (corona effect) brought new issues to the study of nanotoxicology. The overall objective of this thesis is to study the nanosurface of biomaterials having nano- or- micrometric dimensions, which are used for drug delivery. In this project we focused our research on three types of biomaterials: superparamagnetic nanoparticles, polymeric microspheres of chitosan and microparticles of bioceramics including hydroxyapatite, beta tricalcium phosphate and biphasic calcium phosphate.


identifier: Keklikian, T. L. (2014). Modélisation des accès mémoire lors de la multiplication d'une matrice creuse par un vecteur sur processeur graphique  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Une matrice creuse est une matrice dont une grande proportion des éléments sont nuls. Il est sou-vent avantageux de ne pas tenir compte des éléments nuls lors d'une opération utilisant une ma-trice creuse. Plusieurs formats de représentation réduisent l'espace nécessaire pour représenter une matrice creuse. Dans la résolution de systèmes linéaires creux, la matrice creuse est souvent multi-pliée par un vecteur dense. Cette opération est fréquemment utilisée dans des domaines comme l'électromagnétique, le classement de pages web ou des problèmes de transport et de livraison.Depuis quelques années, les processeurs graphiques (GPU) deviennent de plus en plus perfor-mants et s'intègrent aux superordinateurs. La multiplication entre une matrice creuse et un vecteur (SpMV – Sparse Matrix-Vector Multiplication) peut être implémentée sur un GPU, puisque l'opération peut se diviser en une série de produits scalaires indépendants. Par contre, c'est une opération difficile à optimiser. Plusieurs travaux ont été réalisés sur son accélération et les auteurs s'entendent pour dire que son exécution est ralentie par les accès à la mémoire irréguliers et diffi-ciles à prévoir.Dans ce mémoire, nous présentons un modèle permettant de calculer le nombre d'accès à la mé-moire de la SpMV implémentée sur GPU pour quatre formats de représentation : le format de compression de ligne (CSR), le format ELLPACK (ELL), le format de coordonnées (COO) et un format hybride entre ELL et COO abrégé à HYB. Le modèle permet de prédire la performance d'une SpMV selon la matrice utilisée, son format et le GPU sur lequel elle est implémentée. Une SpMV ayant moins d'accès à la mémoire aura une meilleure performance. Le modèle calcule le nombre de requêtes à la mémoire et le nombre de transactions à la mémoire. Une requête repré-sente une demande de lecture ou d'écriture et une transaction représente le nombre de transferts de données déclenchés par une requête. Pour valider le modèle, des implémentations de la SpMV ont été exécutées sur deux cartes GPU récentes, la NVIDIA GeForce GTX 670 et la NVIDIA Tesla K20c. Les matrices utilisées pour les tests sont de tailles différentes et de structures irrégulières. Les résultats montrent que dans le meilleur des cas, le modèle estime parfaitement le nombre de transactions ou de requêtes. Les moyennes des erreurs entre les nombres de transactions estimés et mesurés pour deux implémenta-tions du format CSR, le format ELL, le format COO et le format HYB sont de 1.1 %, 2.6 %, 0 %, 0.7 % et 0.3 % respectivement. De plus, le meilleur format pour la grande majorité des ma-trices testées est le format HYB, puisqu'il a requis le moins de transactions et de requêtes.  ABSTRACT: A sparse matrix is a matrix in which the majority of elements are zeroes. It is almost always bene-ficial to avoid calculations on the zero elements when using sparse matrices. For this purpose, sev-eral formats have been created to compress sparse matrices by storing only the nonzero elements. An important operation involving a sparse matrix is the sparse matrix-vector multiplication (SpMV) that can be found in many sparse linear solvers. The SpMV is used in many high perfor-mance computing applications in fields such as electromagnetics, ranking of web pages or trans-portation problems.Graphics processing units have become more powerful over the past few years and are now inte-grated to supercomputers. The SpMV can be implemented on a GPU since the operation can be divided in multiple dot products between a row of the matrix and the vector. However, the SpMV is difficult to optimize and its acceleration has been studied by several authors. It mostly suffers from poor memory access performance which is difficult to anticipate.In this project, we propose a model predicting the number of requests and transactions to the memory of the SpMV implemented on GPU. The four formats that were explored are the com-pressed sparse row format (CSR), the ELLPACK format (ELL), the coordinated format (COO) and a format that is a hybrid between ELL and COO called HYB. Our model can help predict the performance of a SpMV depending on the sparse matrix, the format and the GPU used. When a memory access is requested, it can cause one or multiple data transactions depending of the transfer size. A SpMV implementation has a better performance when the number of memory transactions that it requires is less than with another one.Our model is validated on two recent GPU boards: the NVIDIA GeForce GTX 670 and the NVIDIA Tesla K20c. Sparse matrices used are chosen from different fields and are unstructured so that the results apply to a larger range of matrices. The results show that, in the best case sce-nario, the estimated number of transactions and requests exactly match the profiled ones. With respect to the number of memory transactions, the average errors between the estimated numbers and the profiled ones are 1.1 %, 2.6 %, 0 %, 0.7 % and 0.3 % for two implementation of the CSR format, the ELL format, the COO format and the HYB format respectively. Also, the HYB for-mat shows the best performance, since it requires the smallest number of memory transactions and requests.


identifier: Ménard, D. (2014). Génération d'animations par capture de mouvements avec multiples caméras 3D  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le présent mémoire traite du sujet de la capture de mouvement par caméra de profondeur. Plus précisément, la recherche émet l'hypothèse que la capture de mouvement produite par une simple caméra 3D peut être améliorée en intégrant multiples caméras et un système de cinématique inverse dans une solution de capture complète. La solution produite intègre plusieurs composantes indépendantes, qui intègrent le modèle humain de la bibliothèque HumanIK d'Autodesk dans un système de capture utilisant multiples caméras Kinect. Une architecture client-serveur est utilisée afin de combiner les données de multiples caméras 3D, en transformant le système de coordonnées de chacune d'elle dans une référence centrale. Nous établissons qu'un maximum de 3 caméras peuvent être utilisées simultanément, et procédons ensuite à combiner les squelettes en effectuant une moyenne intelligente sur les donnes accumulées. La bibliothèque de cinématique inverse est ensuite intégrée au système. Plusieurs possibilités d'intégration sont explorées et mesurées. Finalement, l'application de la cinématique inverse après la capture du squelette à chaque trame est retenue comme étant la méthode la plus précise. De plus, toutes les fonctions dérivées de la cinématique inverse, tel que les limites de flexibilité du corps humain et la correction de poses sont retenues dans la solution, car elles améliorent significativement la qualité des séquences. Finalement, de l'information supplémentaire pour compléter la cinématique inverse est recherchée dans les images de profondeur. De l'information sur l'état des mains du sujet et sur l'orientation de la tête est extraite et intégrée dans le modèle humain de HumanIK. Avec une analyse quantitative et qualitative de chaque composante indépendante et combinée, la recherche montre que la séquence de mouvement finale produite montre une amélioration significative par rapport à une simple capture par caméra 3D. Malgré les résultats montrant une amélioration significative des captures produites, celles-ci demeurent de qualité insuffisante afin d'être utilisées dans un contexte pratique. Par contre, l'intégration de la recherche dans le logiciel Motion Builder d'Autodesk a été faite et montre un potentiel et une grande attente par rapport à la capture de mouvement par caméra 3D.  ABSTRACT: This research looks to enhance the quality of motion capture generated by a single depth camera. It suggests that by using multiple Kinect cameras as input and combining a human model of inverse kinematics, a motion sequence can be significantly improved. The first step into producing the proposed solution aims to reconcile the data from multiple depth cameras. These cameras are active sensors and interfere with each other, so that their use is limited. We establish that a higher limit of 3 cameras can be used simultaneously in our conditions and proceed to combine their data into a single output skeleton. By converting each cameras transformation space into a centralized reference, we can perform a smart average on each skeleton and use the resulting data as a basis on which to apply the inverse kinematics integration. Using the HumanIK library by Autodesk, the research then explores multiples ways of integrating an inverse kinematics solution into the motion capture pipeline. We determine that applying the kinematic equations after each pose has been calculated at each frame produces the best results. Furthermore, each function offered by HumanIK, derived from inverted kinematics applied to a human model, is analyzed. We find that all the functions, such as human flexibility models and pose correction, have benefits on the resulting sequence of movements. Finally, we look for additional data in the depth images to enhance the information fed to our IK model. By extracting hand states and head position and rotation, we can use HumanIK to calculate and guess at these values, significantly enhancing the quality of the produced MoCap sequences. We finally perform both quantitative and qualitative measurements. To do so, we compare our results with a commercial Flock Of Birds system and use a group of individuals to perform a blind test on resulting animations. We find that we can significantly enhance both the accuracy and quality of animation produced compared to that produced with a single depth camera. Despite the results being significantly better, the animations created are still not to a quality standard that can be used in a production pipeline. Despite this, the solution has been integrated in Autodesk Motion Builder software showing big promise, potential and expectancy towards depth camera based motion capture.


identifier: Bellemare, J. (2014). Variables stratégiques fondamentales et cardinalité nécessaires au vêtement sur-mesure de masse pour hommes  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Plusieurs fabricants et détaillants tentent d'offrir des produits « personnalisés » (mass customization) aussi bien au niveau des commerces traditionnels que du Web. Toutefois, si quelques sociétés ont réussi à implanter avec succès l'innovation et les principes du mass customization à leurs produits autrefois standardisés, le concept du mass customization reste globalement assez mal maîtrisé et insuffisamment utilisé par les entreprises en raison des problèmes de mensurations, d'adaptation des patrons et de flexibilité dans les méthodes ainsi que des délais de fabrication. En tenant compte de ce contexte particulier, nous nous sommes fixés comme objectifs spécifiques dans cette recherche : l'identification (1) des variables fondamentales et des données nécessaires pour réaliser un vêtement « sur-mesure », la réduction (2) du nombre de variables fondamentales (longueur, circonférence, densité et variables de comportements des matières) qui permettra de diminuer (3) la quantité de données à traiter et à transmettre pour réaliser un patron dit « intelligent ». Cette thèse présente une recension des écrits portant sur les grands aspects et les principaux problèmes rencontrés par l'industrie par rapport au concept de « sur-mesure de masse ». Nous avons étudié sous divers angles les problèmes posés par l'automatisation de tailles standards et de fit selon des approches aussi bien traditionnelles que numériques pour l'adaptation des produits. C'est en analysant le concept de mass customization que nous proposons des approches technologiques et opérationnelles qui apporteront des éléments de discussion utiles pour mieux cerner cette problématique. À la suite de notre campagne de mesure et d'interview de 60 hommes, il devient évident que la gradation unique de tailles standards est complètement insuffisante pour satisfaire la population et qu'en conséquence, le mass customisation a un grand avenir dans l'industrie du vêtement. À partir des mesures systématiquement faites sur plusieurs pantalons, il apparait que les manufacturiers ont un problème majeur de répétitivité dans leur production sans compter que les patrons sous-jacents sont loin d'être parfaits.  Dans ce cas-ci, le même individu n'aura assurément pas le même sentiment de confort en essayant deux pantalons de même marque, même fabricant et même grade. Quelle que soit notre approche de mass customisation, nous cherchons dans cette thèse à résoudre ce problème car il est inutile de trouver le patron idéal pour un individu donné si le pantalon créé ne respecte pas ce patron. De plus, à la suite de nos rencontres avec les maîtres-tailleurs et de notre campagne de mensurations il apparait clairement que les mesures, prises manuellement ou de manière automatisée par body scan,  seront très insuffisantes pour garantir un fit minimum entre un pantalon sur-mesure et un client. De nombreuses autres informations sont indispensables, voire plus importantes que les mesures seules. Une approche de type mass customisation passera par une importante collecte d'information sur le fit, sur les habitudes et les choix. Cela se confirme à la suite de nos rencontres avec les patronnistes et les manufacturiers du Québec, car en analysant le processus permettant de créer des patrons pour différentes gradations à partir d'un patron maître, la difficulté de créer un patron spécifique pour chacun des clients devient évidente. L'automatisation des patrons ne semble ni faisable, ni indispensable. Nos résultats d'analyse des 60 individus étudiés montrent que l'on peut identifier environ 12 profils de clients pour chaque taille. Il faudrait concevoir a priori non pas un, mais 12 patrons par taille pour accommoder toute la population avec un pantalon tout aussi bien ajusté que fait sur-mesure. Le problème de mass customisation serait résolu en ciblant plus efficacement lequel, parmi les 12 profils identifiés, conviendrait le mieux au client et lui procurerait un pantalon mieux ajusté à son style à partir du patron correspondant. Les essais faits avec les réseaux de neurones montrent qu'il est possible de classer automatiquement tous les individus de la population avec moins de mesures que ce qui est classiquement utilisé (65% seulement des mesures habituelles). Il s'agit simplement de rajouter des informations venant d'une pesée par un analyseur corporel permettant de mesurer les masses osseuse et adipeuse (par statistique sur la masse maigre) et le pourcentage d'eau corporelle. Cette classification simplifiée s'effectuera également en tenant compte de quelques questions sur la perception du fit. Globalement, tous ces résultats permettent d'imaginer facilement ce que serait la chaîne logistique d'une entreprise en mass customisation. L'approche devient donc différente pour le patronniste. Au lieu de créer un patron par type de pantalon (le patron maître de taille 32), il lui faudra en préparer 12, c'est-à-dire un par profil type. Ensuite, les mêmes méthodes de dérivation d'un grade à partir d'un grade maitre permettront de créer les 12 patrons pour chaque grade. Ainsi, en jumelant un body scan, à partir de simples Kinect Xbox-3D et un petit questionnaire, le manufacturier obtiendra automatiquement la silhouette correspondant à l'individu. Cette chaîne peut s'envisager pour les vêtements professionnels, techniques comme pour les vêtements de grande consommation. Au vu de ce travail, on s'aperçoit aussi que dans le prêt-à-porter, il serait sans doute intéressant d'étiqueter chaque modèle de pantalon avec la silhouette sous-jacente qui représente le mieux la coupe. Cela permettrait sans doute au client d'aller beaucoup plus rapidement vers le ou les modèles correspondant le mieux à sa silhouette, excluant par le fait même des modèles trop éloignés et non standards. Cette simple approche amène de nouvelles perspectives relativement à de nouveaux concepts comme la théorie du fitthinking et offre de nombreuses possibilités d'innovation pour les acteurs de l'industrie. Si les maîtres d'œuvre veulent saisir cette occasion, ils devront s'efforcer de mieux comprendre ce qui est faisable dans ce concept afin de développer un avantage concurrentiel par une segmentation privilégiée du marché.  ABSTRACT: Several manufacturers and retailers have already begun this smart innovation shift. In fact, several brands already offer mass customization products at their established stores and on the web. However, while many companies have been able to successfully implement the principles of mass customization to their once standard products, the concept of mass customization is generally poorly mastered and not sufficiently used by companies because of issues related to measurements, adaptation of patterns and flexibility in methods and manufacturing deadlines. Taking this particular context into account, we have set the following specific objectives for this research: (1) identifying the fundamental variables and required parameters/data needed to produce “custom” clothing, (2) reducing the number of fundamental variables (length, circumference, density and variables related to the properties of materials) which will allow (3) the reduction of the amount of data to process and to communicate in order to achieve an “intelligent” pattern. This thesis also presents a variety of previously written works related to major aspects and problems within the apparel industry with respect to the concept of “mass customization”. We discuss custom clothing for men in conjunction with the effects stemming from the evolution of mass production practices. This leads us to explore from different angles the problems related to the automation of standard sizes and integration of “fits” done in traditional ways as well as computerized ways with respect to product adaptation. In this same section, we also analyze the mass customization concept and propose technological and operational approaches aimed at initiating useful discussions to better understand these issues. It appears obvious, following our measurements and interviews of 60 male individuals, that the single pattern with respect to standard sizes is inadequate to meet the needs of the population. Mass customization therefore is deemed to have a great future within the apparel industry. Based on measurements systematically made on several pairs of pants, it appears that manufacturers have a major weakness in terms of consistency in their productions, not to mention that the underlying patterns are far from perfect. Based on this data, two different pairs of pants of the same quality, brand and manufacturer will feel different on an individual. Independent of our approach to mass customization, we are attempting to solve this problem through this thesis because it is useless to try and find the perfect pattern for a given individual if the manufactured trousers don't conform to the pattern. In addition, following our measurement activities and meetings with master tailors, it appears that the measurements taken manually or in an automated fashion by body scan will not suffice to guarantee a minimum fit when it comes to custom trousers for given customers. Other types of data are deemed more essential and more important than measurements. A particular approach to mass customization will imply the acquisition of important data concerning fit, habits and choices. This is confirmed following our meetings with Québec pattern makers and manufacturers. When analyzing the process of creating patterns for different sizes from a master pattern, it appears that it will be very difficult to create a specific pattern for every customer. This type of pattern automation is deemed neither feasible nor necessary. Analysis results of the 60 individuals sampled show that we can identify approximately 12 customer profiles for every size. It would therefore be necessary to design from known data, not one but 12 patterns for each size to accommodate the entire population with pants that would fit just as well as custom-made ones. The issue with mass customization would then rest on rapidly identifying the customer profile from the 12 standard profiles, and produce a pair of pants from the corresponding pattern. Tests made with respect to neural network aspects show that it is possible to automatically classify all individuals with relatively fewer measurements than what is conventionally used (only 65% of typical measurements), however adding information from body analyzer/weight data providing fat and bone mass data (in the form of lean body mass statistics), body water percentage and data concerning fit perception. On the whole, these results allow us to envision the logistical aspects within an installation that would use mass customization methods. The methods also become different for patternmakers since instead of creating one pattern for each type (i.e: master pattern for size 32), 12 patterns, one for each profile type, would then be created. Then, the same extraction methods for grading using master grade units would yield the 12 patterns for each size. Thus, by obtaining a body scan through Kinect Xbox -3D and data from a short survey/questionnaire, the manufacturer will automatically obtain the silhouette data of target customers. This method can be applied for professional, commercial, technical and mass consumer apparel. Through this work, it is also seen that it would be beneficial to label ready-to-wear trousers with profile-type information that best displays the style. This would no doubt allow the customer to filter more quickly through non-desired pairs or models. This simple approach provides new perspectives with respect to new and interesting concepts such as “Fitthinking” theory for this industry and that could serve well in future tasks. This project offers numerous innovative possibilities and could provide a major opportunity for those implicated in the apparel industry. If the heads and masters of the industry wish to seize this opportunity, they will have to make an effort to better understand what is feasible in this concept, which will in turn allow them to gain a new competitive advantage by creating opportunities for an effective segment of the market.


identifier: Siaka, F. (2014). Antenne à balayage de faisceau angulaire avec faible variation de la fréquence  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Partout dans le monde, les météorologues utilisent des systèmes radars pour leur fournir certaines informations afin qu'ils soient capables de faire des prédictions. L'exactitude de ces prédictions dépend donc fortement de l'efficacité du système radar utilisé. Les radars actuellement utilisés au Canada sont couvrent de vastes régions ce qui affecte leur précision car cette dernière diminue avec la distance. De plus, le balayage du radar s'effectuant mécaniquement, ils ne sont pas assez rapides dans l'assimilation des données et ne permettent pas un certain contrôle sur des régions spécifiques à étudier.L'objectif de ce projet est d'explorer de nouvelles possibilités sur la conception d'un système radar moins coûteux, plus précis et plus rapide pour capter les données météorologiques afin de faire de meilleures prévisions  et anticiper les événements climatiques extrêmes. Parmi toutes les conditions requises d'un système radar météorologique, celle qui nous intéresse le plus dans cette étude est celle du balayage angulaire de l'antenne. En se basant donc sur des concepts déjà existants de balayage de faisceau, des solutions nouvelles plus simples et moins couteuses sont présentées. Pour le balayage en élévation, la première approche étudiée est basée sur le principe de configuration d'alimentation série en méandre. Pour cette configuration, deux différents systèmes sont présentés : le premier système étant un guide d'onde couplant un circuit micro-ruban sur lequel est monté des lignes de transmission alimentant des antennes et le deuxième quant à lui est une ligne micro-ruban alimentant des antennes « patchs » se trouvant sur un circuit différent. Pour les deux cas, l'intervalle angulaire balayé est d'environ 20degrés dans une largeur de bande aux alentours de 2%. En terme de balayage, cette solution est meilleure comparée aux systèmes actuels de balayage de faisceau avec la fréquence car ces derniers utilisent une largeur de bande beaucoup plus élevée pour obtenir un  balayage angulaire équivalent.  La seconde proposition pour le balayage en élévation repose sur le principe de structure CRLH comme système d'alimentation à un réseau d'antennes. La structure CRLH en question est un guide d'onde rectangulaire dont le mur inférieur est rempli périodiquement de guides à double rainure court-circuités. Cette configuration a le grand avantage d'avoir des pertes négligeables par rapport aux autres types de structure CRLH. En utilisant dans un premier temps 8 antennes fente puis 8 connecteurs coaxiaux alimentant des antennes « patchs », le déplacement du faisceau est d'environ 30° pour une variation de fréquence entre 8GHz et 8.5GHz. Par la suite, pour diminuer la largeur du faisceau dans le but de se rapprocher d'un système de radar réel, le nombre d'éléments du réseau est augmenté à 24. Les résultats obtenus sont très satisfaisants en simulation mais à cause des erreurs de fabrication, on note une certaine discordance avec les résultats de mesure et les résultats simulés. Pour diminuer l'effet de cette erreur, un nouveau système ayant des transformateurs d'impédance sur un circuit micro-ruban est proposé et validé par simulation. Une configuration de balayage (en azimut ou élévation) basée sur les antennes à réflecteur est aussi présentée. Le principe de balayage repose sur le déplacement du centre de phase de l'antenne source illuminant le réflecteur. La source primaire utilisée pour déplacer latéralement le faisceau devant le réflecteur est un multiplexeur doté de différents filtres pour guider le signal entrant vers un seul parmi huit cornets de sortie. La sélection du cornet de sortie est faite en variant la fréquence du signal entrant.. Le signal provenant de chaque sortie (qui dépend de la fréquence) est réfléchi par la parabole dans une direction angulaire spécifique. Le fonctionnement du système est vérifié à l'aide de simulation et de mesures. Les résultats obtenus démontrent un balayage autour de 50 degrés pour un changement de fréquence de 2%. Ce système n'implique aucun balayage mécanique et n'utilise aucune composante active, ce qui lui donne un grand avantage comparé à la plus part des systèmes d'antennes à réflecteur actuels conçus pour effectuer un balayage de faisceau.Pour le balayage dans le plan en azimut, nous proposons un système d'alimentation configuré pour alimenter un réseau d'antennes circulaire. Bien que la position du faisceau soit balayée mécaniquement avec ce système, il est tout de même plus agile comparé aux solutions actuelles car il est constitué de deux parties distinctes (une partie tournante et une partie fixe) pouvant être traitées séparément. La partie immobile étant celle qui supporte les antennes, le poids supporté par le joint rotatif servant à faire tourner le système diminue énormément. Le système permet de couvrir assez rapidement une certaine région désirée. Ainsi, bien que les approches présentées soient basées sur des prototypes à petite échelle, elles constituent tout de même des preuves de concept pour utilisation sur un système de radar réel.  ABSTRACT: All around the world, the meteorologists use radar systems to collect information so that they are capable to make predictions. The accuracy of these predictions thus depends strongly on the efficacy of the system radar used. The radars currently used in Canada cover vast regions which affects their precision because the latter decreases with the distance. Moreover, the scanning of the radar being carried out mechanically, they are not fast enough in the assimilation of the data and do not allow control over specific regions to study. The objective of this project is to investigate new possibilities on the design of a less expensive, more precise and faster radar system to collect the weather data in order to make better forecasts of the extreme climatic events. Among all the requirements of a weather radar system, the one which interests us the most in this study is the beam scanning. While being thus based on already existing concepts of beam scanning, innovative solutions simpler and less expensive are presented.For the elevation beam scanning, the first approach is based on the principle of meander line array configuration. For this configuration, two various systems are presented. The first system is a meander waveguide coupling a microstrip circuit having transmission line feeding some antennas. The second is a microstrip meander line feeding some patches antennas on a different circuit. For both cases, the covered region is around 20degrees in a 2% bandwidth (the number of elements is only 8 for financial limits reasons. In term of scanning, this solution is better compared to other existing frequency scanning antenna systems because they need a much higher bandwidth to obtain such scanning angle.  The second proposal for scanning in the elevation plane is based on a CRLH structure as a feeding system to an antenna array. The CRLH structure consists of a main rectangular waveguide loaded periodically with shorted sections of double-ridge waveguides transverse to one side of the main waveguide broad walls. . This configuration has the advantage of having negligible losses compared to the other types of CRLH structure. By using at first 8 slot antennas then 8 coaxial connectors feeding some patches antennas, the beam is scanned of approximately 30° for a variation of frequency between 8GHz and 8.5GHz. Afterward, to decrease the beamwidth with an aim of approaching a real radar system, the number of elements of the array is increased to 24. The obtained results are very satisfactory in simulation but because of manufacturing errors, we observe certain disagreements with the measurement results. To decrease the effect of this error, a new system having impedance transformers on a microstrip circuit is proposed and validated by simulation. A beam scanning reflector antenna (in azimuth or elevation plane) is also presented since this kind of antenna is very popular for the weather applications. The scanning principle is based on the phase centre displacement of the source illuminating the reflector with frequency. The primary source used to laterally move the beam in front of the reflector is a manifold-coupled multiplexer having various filters which separate the input signal into several outputs with different frequencies. The signal coming from each output port (which depends on the frequency) will be reflected by the parabola in a specific angular direction. The functionality of the system is verified by means of simulation and of measurements. The obtained results show a scanning of around 50 degrees for a 2% frequency change. This system does not require mechanical rotation and uses no active component which is an advantage compared to existing beam scanning reflector antenna systems.  For the azimuth scanning, we propose a circular array feeding system. Although the beam is steered mechanically with this system, it is more agile compared to current solutions because it consists of two distinct parts (a rotating part and a fix part) being able to be treated separately. The motionless part being the one which supports the antennas, the weight supported by the rotary joint serving for making the system to turn decreases enormously. This system makes it possible to quickly cover a specific area. Although the presented approaches are demonstrated with small scale prototypes, they however constitute a proof of concept for use on real system radar.


identifier: Vézina, C. (2014). Méthode inverse appliquée à l'interprétation de mesures de contraintes au doorstopper modifié  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Cette présente étude a comme objectif de développer et de mettre en oeuvre une méthode novatrice d'interprétation pour le calcul du tenseur de contraintes dans les massifs rocheux ou en béton avec une cellule Doorstopper modifiée. Il existe actuellement plusieurs méthodes pour mesurer le tenseur de contraintes in-situ. Elles sont basées sur trois principes majeurs, le principe du rétablissement, le principe de fracturation et le principe de récupération. La cellule Doorstopper modifiée fonctionne selon le principe de récupération. Les méthodes d'interprétation existantes pour cette technique de mesure peuvent présenter certaines failles quant à la justesse et la précision des valeurs obtenues. Un des principaux objectifs de ce projet est donc de montrer que cette nouvelle méthode, appelée méthode inverse, est plus précise que les méthodes présentement utilisées, soit les méthodes conventionnelle et Recovered to Peak strain Ratio (RPR).  ABSTRACT: The goal of this project is to develop a new interpretation method for stress tensor measurements in rock masses or concrete structures with a modified Doorstopper cell. Actually, a lot of methods exist to measure far field stresses. They are based on three major principles which are the principle of resettlement, the principle of fracturing and the principle of recovery. The modified Doorstopper utilizes the recovery principle. The existing methods of interpretation for stress tensor measurements can exhibit short comings as to the accuracy and precision of the obtained values. One of the objectives of this project is to demonstrate that this new method, called, inverse method, is more precise than the others actually used, which are the conventional and Recovered to Peak Ratio (RPR) method.


identifier: Calugaru, I. L. (2014). Modification des matériaux naturels et des résidus industriels et application à la rétention des métaux du drainage minier  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'industrie minière est essentielle à l'économie mondiale; cependant, ses impacts socio-environnementaux ne sont pas négligeables. Ainsi, les exploitations minières doivent composer avec la nécessité d'optimiser l'efficacité de production tout en maintenant une opération propre et durable. Dans la région de l'Abitibi-Témiscamingue, l'activité minière est l'un des principaux secteurs de l'économie. Toutefois, les grandes quantités de rejets miniers générés ont un réel potentiel de contamination des eaux de surface et souterraines à cause du relâchement des métaux et des métalloïdes et exigent une gestion appropriée. Le traitement des effluents miniers avant leur rejet dans l'environnement est donc une priorité pour l'industrie minière.  ABSTRACT: Mining industry is essential to the economy of the world. However, its socio-environmental impacts are significant. Thus, mining must deal with the need to maximize the efficiency while maintaining a clean and sustainable operation. In the region of Abitibi-Témiscamingue, mining is one of the main sectors of the economy. However, large amounts of mine waste with a real potential for contamination of surface and ground waters due, among other things, to the release of metals and metalloids, require appropriate management. Therefore, the treatment of mine effluent, prior to discharge into the environment, is a priority for the mining industry.


identifier: Naz, S. (2014). Multidisciplinary Design Optimization (MDO) of Transonic Fan Blade  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La conception de pales d'un rotor est une tâche complexe et difficile en raison de l'écoulement transsonique, du large espace de design et de l'implication de plusieurs disciplines de l'ingénierie dans le but d'augmenter les performances de métriques multidisciplinaire tels que l'efficacité, le rapport de pression, le stress. Pour faire face à tous ces défis, une comparaison d'approches pour les optimisations aérodynamiques et multidisciplinaires automatisés (MDO) des pales de soufflante transsonique est présentée. Le processus de conception proposé intègre une méthode de paramétrisation géométrique des pales, une modélisation CAO et des outils d'analyse hautefidélité pour l'aérodynamique, la structure et la dynamique. Une méthode de paramétrisation de pales à multi-niveau a été utilisée pour modifier efficacement la géométrie de la pale avec un faible nombre de variables de conception. Le modèle CAO a été construit dans CATIA afin d'utiliser un modèle commun pour les analyses de structure et dynamiques. Le modèle des équations de Navier-Stokes (RANS) tridimensionnelles moyennées intégré au logiciel commercial CFD ANSYS CFX, a été utilisé pour l'analyse aérodynamique du rotor transsonique tandis qu'un modèle éléments finis (EF) implémenté sur ANSYS a été utilisé pour réaliser les analyses de structure et dynamique. Des algorithmes d'optimisation heuristiques et hybrides sont utilisés pour résoudre le problème d'optimisation de la forme des pales. La vérification des codes et des méthodes a été effectuée en comparant les résultats calculés à des données expérimentales disponibles dans la littérature pour le NASA Rotor 67, un cas test représentatif d'écoulement complexes en trois dimensions. Afin de vérifier la faisabilité du processus automatisé intégré dans l'optimisation, une optimisation aérodynamique visant à maximiser l'efficacité du point de conception tout en maintenant le débit massique et le rapport de pression constant, est élaboré et exécuté pour redessiner le cas de test Rotor 67. En outre, ce cas a aidé à sélectionner l'algorithme d'optimisation adapté à la résolution du problème et explorer l'espace de conception. Cependant, la conception de pale de soufflante transsonique est inévitablement un processus pluridisciplinaire qui nécessite la participation de nombreuses disciplines telles que l'aérodynamique, la structure, la dynamique, etc., au cours des différentes étapes du processus de conception. En outre, les procédures de conception actuelles impliquent une optimisation de la structure et de la dynamique après l'optimisation aérodynamique.  ABSTRACT: The design of current transonic fan blades is a complex and challenging task due to multifaceted transonic flow field, large design space and involvement of many engineering specialists to increase performance on multidisciplinary metrics such as efficiency, pressure ratio, stress. To tackle all these challenges, a comparison of approaches for the automated aerodynamic and multidisciplinary optimizations (MDO) transonic fan blades is developed. The developed design process integrates the fan blades geometrical parameterization method, CAD modeling and highfidelity analysis tools for aerodynamics, structure and dynamics disciplines. A multi-level parameterization method of fan blade was utilized to efficiently modify the blade geometry with a low number of design variables. The CAD model was built in CATIA, to use a common model for structure and dynamic analyses. The three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations based commercial software ANSYS CFX was used for aerodynamic analysis of transonic rotor; whereas Finite Element (FE) analysis based commercial software ANSYS Mechanical was used to conduct the structure and dynamic analyses. Heuristic and hybrid optimization algorithms are employed to solve the fan design optimization problem. The capability of the codes and methodologies was validated by comparing the computed results to experimental data available in the open literature for NASA Rotor 67, a test case representative of complex three-dimensional flow structures in transonic blade design problems. In order to verify the feasibility of automated integrated optimization working flow, an aerodynamic optimization aiming to maximize the design point efficiency while maintaining the mass flow rate and pressure ratio, is formulated and executed to redesign a test case. It further helped to select the suitable optimization algorithm and explore the design space. However, transonic fan blade design is inevitably a multidisciplinary process which requires involvement of many disciplines such as aerodynamics, structure, dynamics, etc., during different stages of design process. In addition, the current design procedures involved the structure and dynamic disciplines optimization after aerodynamic discipline i.e. a sequential discipline optimization. The main drawback of this procedure is that a good aerodynamic design might not satisfy the structural and dynamic design requirements which make this design procedure an iterative


identifier: Weslati, M. K. (2014). Vers l'intégration de paramètres temporels statiques et dynamiques dans les techniques de vérification par ordre partiel  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les systèmes temps réels sont utilisés de nos jours d'une façon importante, surtout dans le domaine des applications critiques. Pour les modéliser, nous avons opté pour l'utilisation des réseaux de Petri temporels (TPN) qui sont une extension temporelle des réseaux de Petri simples (Rdp) proposés par Carl Adam Petri. Ce choix est justifié par le fait que les TPN sont des modèles permettant de représenter les aspects importants des systèmes temps réel comme la concurrence, la synchronisation et les contraintes temporelles d'une façon triviale.  De plus, les TPN offrent des techniques formelles de vérification qui intègrent les contraintes temporelles. Parmi ces techniques, ce mémoire s'intéresse aux approches énumératives. Ces approches se basent sur des abstractions et visent à représenter les espaces d‘états infinis des TPN par des graphes finis. Plusieurs abstractions d'espaces d'états ont été proposées dans  la littérature : le SCG (State Class Graph), le CSCG (Contracted State Class Graph), le ZBG (Zone Based Graph), etc.  Ces graphes sont finis pour des TPN bornés (ayant un nombre fini de marquages accessibles) et préservent les marquages et les séquences de franchissement des TPN. Ce mémoire s'intéresse au  CSCG car il est plus compact que les autres. Cependant, à l'instar des approches énumératives, le CSCG se heurte au problème d'explosion combinatoire. Pour atténuer ce problème, ce mémoire propose d'étendre et d'appliquer  des techniques de réduction d'ordre partiel aux TPN. La première contribution de ce mémoire est d'implémenter une technique d'ordre partiel pour les TPN. Cette technique est une extension aux TPN de l'approche de réduction Stubborn Set (proposée par Valmari  pour les réseaux de Petri simples). La deuxième contribution est le développement d'un outil qui permet de générer l'espace d'états réduit d'un TPN en appliquant notre technique. Cet outil permet aussi la construction des graphes SCG et CSCG. Nous avons réalisé certaines optimisations dans l'implémentation de cet outil en nous basant sur des algorithmes de classes d'états de moindres complexités. Nous avons testé l'approche d'ordre partiel proposée dans ce mémoire et comparée avec d'autres approches et variantes. Divers réseaux de Petri temporels ont été testés, incluant quelques modèles de références. Ces derniers sont utilisés pour confronter des outils de vérification, dans des compétitions organisées au sein de la conférence annuelle Petri nets. Les résultats obtenus en utilisant ces TPN de références montrent que notre technique permet d'avoir de meilleurs résultats par rapport aux autres approches en utilisant les même TPN. En effet, le gain a varié entre 20% et 90% en termes de nombres de classes d'états, d'arcs et de temps d'exécution.  ABSTRACT: Real time systems are widely used today especially in the field of critical applications.  For modeling, we chose to use Time Petri network (TPN), which is an extension of simple Petri networks (Rdp) implemented by Carl Adam Petri.  This is justified by the fact that TPN models are used to represent important aspects of real-time systems such as concurrency and synchronization in a simple way. Besides, TPN are rich in theories that have helped us to implement our technique.  The two major issues of real-time systems are the obtaining of an infinite state space and the combinatorial explosion. To overcome the first issue, we have chosen the method of abstraction CSCG (Contracted State Class Graph). It is a method of abstraction which is applied to the TPN to get a finite state space representation. To address the second issue, we have extended partial order reduction technique "Stubborn Set" in the context of TPN.  Note that the Stubborn Set method is a partial order reduction technique that aims to alleviate the problem of combinatorial explosion of the state space of simple Petri net i.e. without considering the time constraints. Therefore, our first contribution of our research is to participate to develop a partial order reduction technique extending the method Stubborn Set in the context of TPN. The second contribution is the development of a tool to generate the reduced state space of TPN by applying our technique. It also allows the construction of the state space using other techniques discussed in the chapter "literature review".  We have performed some optimizations in the implementation of this tool based on algorithms with reduced complexity taken from the literature.  To test our technique with our developed tool, we chose various examples of temporel Petri nets such the benchmark TPN. The results shows that our technique can achieve better results compared to other techniques in terms of the number of state classes, arcs and execution time.


identifier: Sakti, A. (2014). Automatic Test Data Generation Using Constraint Programming and Search Based Software Engineering Techniques  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Prouver qu'un logiciel correspond à sa spécification ou exposer des erreurs cachées dans son implémentation est une tâche de test très difficile, fastidieuse et peut coûter  plus de 50% de coût total du logiciel.  Durant la phase de test du logiciel, la génération des données de test est l'une des tâches les plus coûteuses. Par conséquent, l'automatisation de cette tâche permet de réduire considérablement le coût du logiciel, le temps de développement et les délais de commercialisation. Plusieurs travaux de recherche ont proposé des approches automatisées pour générer des données de test.  Certains de ces travaux ont montré que les techniques de génération des données de test qui sont basées sur des métaheuristiques (SB-STDG)  peuvent générer automatiquement des données de test.  Cependant, ces techniques sont très sensibles à leur orientation qui peut avoir un impact sur l'ensemble du processus de génération des données de test.  Une insuffisance d'informations pertinentes sur le problème de génération des données de test peut affaiblir l'orientation et affecter négativement l'efficacité et l'effectivité  de SB-STDG. Dans cette thèse, notre proposition de recherche est  d'analyser statiquement le code source pour identifier et extraire des informations pertinentes afin de les exploiter dans le processus de SB-STDG pourrait offrir davantage d'orientation et ainsi d'améliorer l'efficacité et l'effectivité de SB-STDG.  Pour extraire des informations pertinentes pour l'orientation de SB-STDG, nous analysons de manière statique la structure interne du code source en se concentrant sur six caractéristiques, i.e., les constantes, les instructions conditionnelles, les arguments, les membres de données, les méthodes et les relations.  En mettant l'accent  sur ces caractéristiques et en utilisant différentes techniques existantes d'analyse statique, i.e, la programmation par contraintes (CP), la théorie du schéma et certains analyses statiques légères,  nous proposons quatre approches:  (1) en mettant l'accent sur les arguments et les instructions conditionnelles, nous définissons une approche hybride qui utilise les techniques de CP pour guider SB-STDG à réduire son espace de recherche;  (2) en mettant l'accent sur les instructions conditionnelles et en utilisant des techniques de CP, nous définissons deux nouvelles métriques qui mesurent la difficulté à satisfaire une branche (i.e., condition), d'o˘ nous tirons deux nouvelles fonctions objectif pour guider SB-STDG;  (3) en mettant l'accent sur les instructions conditionnelles et en utilisant la théorie du schéma, nous adaptons l'algorithme génétique pour mieux répondre au problème de la génération de données de test;  (4) en mettant l'accent sur les arguments, les instructions conditionnelles, les constantes, les membres de données, les méthodes et les relations, et en utilisant des analyses statiques légères, nous définissons un générateur d'instance qui génère des données de test candidates  pertinentes  et une nouvelle représentation du problème de génération des données de test orienté-objet qui réduit implicitement l'espace de recherche de SB-STDG.  Nous montrons que les analyses statiques aident à améliorer l'efficacité et l'effectivité de SB-STDG. Les résultats obtenus dans cette thèse montrent des améliorations importantes en termes d'efficacité et d'effectivité. Ils sont prometteurs et nous espérons que d'autres recherches dans le domaine de la génération des données de test pourraient améliorer davantage l'efficacité ou l'effectivité.  ABSTRACT: Proving that some software system corresponds to its specification or revealing hidden errors in its implementation is a time consuming and tedious testing process, accounting for 50% of the total software.  Test-data generation is one of the most expensive parts of the software testing phase.  Therefore, automating this task can significantly reduce software cost, development time, and time to market. Many researchers have proposed automated approaches to generate test data.  Among the proposed approaches, the literature showed that Search-Based Software Test-data Generation (SB-STDG) techniques can automatically  generate test data.  However,  these techniques are very sensitive to their guidance which impact the whole test-data generation process. The insufficiency of  information relevant about the test-data generation problem can weaken the SB-STDG guidance and negatively affect its efficiency and effectiveness.  In this dissertation, our thesis is statically analyzing source code to identify and  extract  relevant information to exploit them in the SB-STDG process could offer more guidance and thus improve the efficiency and effectiveness of SB-STDG.  To extract information relevant for SB-STDG  guidance, we statically analyze the internal structure of the source code focusing on six features, i.e.,  constants, conditional statements, arguments, data members, methods, and relationships.  Focusing on these features and using different existing techniques of static analysis, i.e., constraints programming (CP), schema theory, and some lightweight static analyses,  we propose four approaches:  (1) focusing on arguments and conditional statements, we define a hybrid approach that uses CP techniques to guide  SB-STDG in reducing its search space; (2) focusing on conditional statements and using CP  techniques, we define two new metrics that measure the difficulty to satisfy a branch, hence we derive two new fitness functions to guide  SB-STDG; (3) focusing on conditional statements and using schema theory, we tailor genetic algorithm to better fit the problem of test-data generation;  (4) focusing on arguments, conditional statements, constants, data members, methods, and relationships, and using lightweight static analyses, we define an instance generator that generates relevant test-data candidates  and a new representation of the problem of object-oriented test-data generation  that implicitly reduces the SB-STDG search space. We show that using static analyses improve the SB-STDG efficiency and effectiveness. The achieved results in this dissertation show an important improvements in terms of effectiveness and efficiency. They are promising and we hope that further research in the field of test-data generation might  improve efficiency or effectiveness.


identifier: Oligny, L. (2014). Procédé hybride membranaire pour l'eau potable : étude du colmatage de membranes basse pression suite à un prétraitement au charbon actif en poudre  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le procédé membranaire hybride est une alternative intéressante aux procédés conventionnels de production d'eau potable, car il combine les avantages de l'adsorption sur charbon actif en poudre (CAP) à ceux de l'ultrafiltration (UF) membranaire. En effet, une fois que le pré-traitement au CAP a enlevé une majorité de contaminants organiques dissous, les membranes UF permettent de retenir la matière particulaire, incluant les colloïdes. Elles permettent également d'aider à la désinfection en retenant les parasites tels que Giardia et Cryptosporidium. Dans ce contexte, une recherche a été subventionnée par la Chaire Industrielle CRSNG en Traitement de l'Eau Potable afin d'évaluer l'impact du pré-traitement au CAP sur l'important problème qu'est le colmatage membranaire. Cette étude conduite sur un procédé industriel appelé OpalineMD a été menée sur un procédé pilote construit par Veolia Water/John Meunier Inc. Ce pilote est composé de deux trains de traitement : un où les membranes sont alimentées par une eau préalablement mise en contact avec du CAP et un agissant comme contrôle, sans pré-traitement au CAP. Chaque train possède deux membranes pressurisées composées de matériaux différents: une membrane céramique et une membrane polymérique.  ABSTRACT: The Hybrid Membrane Process (HMP) is an interesting alternative to conventional drinking water processes because it combines the advantages of PAC adsorption with those of ultrafiltration (UF) membrane filtration. Indeed, after the PAC pretreatment removes dissolved organic contaminants, the UF membranes have the advantage of being able to retain particulate material such as colloids, as well as participating in the disinfection by retaining protozoan parasites like Giardia and Cryptosporidium. In this context, a research funded by the NSERC-Industrial Chair in Drinking Water Treatment aimed to assess the impact of the PAC pretreatment on the important issue of membrane fouling. The study, regarding an industrial process named OpalineTM, was conducted on a pilot plant built by Veolia Water/John Meunier Inc. This pilot process had two treatment trains, one where the membranes were being fed with water coming from the PAC pretreatment contactor, while the other one acted as a control without pretreatment. Each train possessed two membranes of different material for comparison purposes: one ceramic membrane and one pressurized polymeric membrane.


identifier: Sicotte, G. (2014). Modélisation de l'interdépendance entre modes de transport et chaînes de déplacements  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Alors que la mobilité se complexifie, que ce soit à cause de l'étalement urbain, de l'éclatement des activités sur le territoire ou de la diversification des alternatives de transport, il importe de mieux comprendre les facteurs qui influencent les habitudes de mobilité et leur impact sur le choix modal. Néanmoins, les modèles typiques de transfert et choix modaux traitent les déplacements de façon indépendante, sans considération de la structure complète de la chaîne de déplacements. Également, les modes alternatifs et actifs sont souvent négligés. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre l'interdépendance entre le choix modal et la structure spatio-temporelle des chaînes de déplacements. C'est-à-dire qu'on souhaite démontrer et mesurer les effets positifs d'une intégration de la chaîne de déplacements au sein des outils d'analyse du choix modal.  ABSTRACT: While mobility is becoming more complex, either because of urban sprawl, splitting activities on the territory or the diversification of transport alternatives, it is important to understand the factors that influence mobility patterns and their impact on modal choice. Nevertheless, the typical patterns of transfer and modal choice treat the trips independently, regardless of the complete structure of the trip chain. Also, alternative and active modes are often overlooked. This research project aims to a better understanding of the interdependency between modal choice and the spatiotemporal structure of trip chains. That is to say, we want to demonstrate and measure the positive effects of integrating the concept of trip chain in mode choice analysis tools.


identifier: Ragab, A. R. A. (2014). Fault Prognostics Using Logical Analysis of Data and Non-Parametric Reliability Estimation Methods  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Estimer la durée de vie utile restante (RUL) d'un système qui fonctionne suivant différentes conditions de fonctionnement représente un grand défi pour les chercheurs en maintenance conditionnelle (CBM). En effet, il est difficile de comprendre la relation entre les variables qui représentent ces conditions de fonctionnement et la RUL dans beaucoup de cas en pratique à cause du degré élevé de corrélation entre ces variables et leur dépendance dans le temps. Il est également difficile, voire impossible, pour des experts d'acquérir et accumuler un savoir à propos de systèmes complexes, où l'échec de l'ensemble du système est vu comme le résultat de l'interaction et de la concurrence entre plusieurs modes de défaillance. Cette thèse présente des méthodologies pour le pronostic en CBM basé sur l'apprentissage automatique, et une approche de découverte de connaissances appelée Logical Analysis of Data (LAD). Les méthodologies proposées se composent de plusieurs implémentations de la LAD combinées avec des méthodes non paramétriques d'estimation de fiabilité. L'objectif de ces méthodologies est de prédire la RUL du système surveillé tout en tenant compte de l'analyse des modes de défaillance uniques ou multiples. Deux d'entre elles considèrent un mode de défaillance unique et une autre considère de multiples modes de défaillance. Les deux méthodologies pour le pronostic avec mode unique diffèrent dans la manière de manipuler les données. Les méthodologies de pronostique dans cette recherche doctorale ont été testées et validées sur la base d'un ensemble de tests bien connus. Dans ces tests, les méthodologies ont été comparées à des techniques de pronostic connues; le modèle à risques proportionnels de Cox (PHM), les réseaux de neurones artificiels (ANNs) et les machines à vecteurs de support (SVMs). Deux ensembles de données ont été utilisés pour illustrer la performance des trois méthodologies: l'ensemble de données du turboréacteur à double flux (turbofan) qui est disponible au sein de la base de données pour le développement d'algorithmes de pronostic de la NASA, et un autre ensemble de données obtenu d'une véritable application dans l'industrie. Les résultats de ces comparaisons indiquent que chacune des méthodologies proposées permet de prédire avec précision la RUL du système considéré. Cette recherche doctorale conclut que l'approche utilisant la LAD possède d'importants mérites et avantages qui pourraient être bénéfiques au domaine du pronostic en CBM. Elle est capable de gérer les données en CBM qui sont corrélées et variantes dans le temps. Son autre avantage et qu'elle génère un savoir interprétable qui est bénéfique au personnel de maintenance.  ABSTRACT: Estimating the remaining useful life (RUL) for a system working under different operating conditions represents a big challenge to the researchers in the condition-based maintenance (CBM) domain. The reason is that the relationship between the covariates that represent those operating conditions and the RUL is not fully understood in many practical cases, due to the high degree of correlation between such covariates, and their dependence on time. It is also difficult or even impossible for the experts to acquire and accumulate the knowledge from a complex system, where the failure of the system is regarded as the result of interaction and competition between several failure modes. This thesis presents systematic CBM prognostic methodologies based on a pattern-based machine learning and knowledge discovery approach called Logical Analysis of Data (LAD). The proposed methodologies comprise different implementations of the LAD approach combined with non-parametric reliability estimation methods. The objective of these methodologies is to predict the RUL of the monitored system while considering the analysis of single or multiple failure modes. Three different methodologies are presented; two deal with single failure mode and one deals with multiple failure modes. The two methodologies for single mode prognostics differ in the way of representing the data. The prognostic methodologies in this doctoral research have been tested and validated based on a set of widely known tests. In these tests, the methodologies were compared to well-known prognostic techniques; the proportional hazards model (PHM), artificial neural networks (ANNs) and support vector machines (SVMs). Two datasets were used to illustrate the performance of the three methodologies: the turbofan engine dataset that is available at NASA prognostic data repository, and another dataset collected from a real application in the industry. The results of these comparisons indicate that each of the proposed methodologies provides an accurate prediction for the RUL of the monitored system. This doctoral research concludes that the LAD approach has attractive merits and advantages that add benefits to the field of prognostics. It is capable of dealing with the CBM data that are correlated and time-varying. Another advantage is its generation of an interpretable knowledge that is beneficial to the maintenance personnel.


identifier: Jafarpour Khameneh, N. (2014). Machine Learning for Disease Outbreak Detection Using Probabilistic Models  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'expansion de maladies connues et l'émergence de nouvelles maladies ont affecté la vie de nombreuses personnes et ont eu des conséquences économiques importantes. L'Ébola n'est que le dernier des exemples récents. La détection précoce d'infections épidémiologiques s'avère donc un enjeu de taille. Dans le secteur de la surveillance syndromique, nous avons assisté récemment à une prolifération d'algorithmes de détection d'épidémies. Leur performance peut varier entre eux et selon différents paramètres de configuration, de sorte que l'efficacité d'un système de surveillance épidémiologique s'en trouve d'autant affecté. Pourtant, on ne possède que peu d'évaluations fiables de la performance de ces algorithmes sous différentes conditions et pour différents types d'épidémie. Les évaluations existantes sont basées sur des cas uniques et les données ne sont pas du domaine public. Il est donc difficile de comparer ces algorithmes entre eux et difficile de juger de la généralisation des résultats. Par conséquent, nous ne sommes pas en mesure de déterminer quel d'algorithme devrait être appliqué dans quelles circonstances. Cette thèse poursuit trois objectifs généraux : (1) établir la relation entre la performance des algorithmes de détection d'épidémies et le type et la sévérité de ces épidémies, (2) améliorer les prédictions d'épidémies par la combinaison d'algorithmes et (3) fournir une méthode d'analyse des épidémies qui englobe une perspective de coûts afin de minimiser l'impact économique des erreurs du type faux positifs et faux négatifs. L'approche générale de notre étude repose sur l'utilisation de données de simulation d'épidémies dont le vecteur de transmission est un réseau d'aqueducs. Les données sont obtenues de la plateforme de simulation SnAP du Department of Epidemiology and Biostatistics Surveillance Lab de l'université McGill. Cette approche nous permet de créer les différentes conditions de types et d'intensités d'épidémiologie nécessaires à l'analyse de la performance des algorithmes de détection. Le premier objectif porte sur l'influence des différents types et différentes intensités d'épidémiologie sur la performance des algorithmes. Elle est modélisée à l'aide d'un modèle basé sur un réseau bayésien. Ce modèle prédit avec succès la variation de performance observée dans les données. De plus, l'utilisation d'un réseau bayésien permet de quantifier l'influence de chaque variable et relève aussi le rôle que jouent d'autres paramètres qui étaient jusqu'ici ignorés dans les travaux antérieurs, à savoir le seuil de détection et l'importance de tenir compte de récurrences hebdomadaires.  Le second objectif vise à exploiter les résultats autour du premier objectif et de combiner les algorithmes pour optimiser la performance en fonction des facteurs d'influence. Les résultats des algorithmes sont combinés à l'aide de la méthode de Mixture hiérarchique d'expert (Hierarchical Mixture of Experts—HME). Le modèle HME est entraîné à pondérer la contribution de chaque algorithme en fonction des données. Les résultats de cette combinaison des résultats d'algorithmes sont comparables avec les meilleurs résultats des algorithmes individuels, et s'avèrent plus robustes à travers différentes variations. Le niveau de contamination n'influence pas la performance relative du modèle HME. Finalement, nous avons tenté d'optimiser des méthodes de détection d'épidémies en fonction des coûts et bénéfices escomptés des prédictions correctes et incorrects. Les résultats des algorithms de détection sont évalués en fonction des décisions possibles qui en découlent et en tenant compte de données réelles sur les coûts totaux d'utilisation des ressources du système de santé. Dans un premier temps, une régression polynomiale permet d'estimer le coût d'une épidémie selon le délai de détection. Puis, nous avons développé un modèle d'apprentissage d'arbre de décision qui tient compte du coût et qui prédit les détections à partir des algorithmes connus. Les résultats expérimentaux démontrent que ce modèle permet de réduire le coût total des épidémies, tout en maintenant le niveau de détection des épidémies comparables à ceux d'autres méthodes.  ABSTRACT: The past decade has seen the emergence of new diseases or expansion of old ones (such as Ebola) causing high human and financial costs. Hence, early detection of disease outbreaks is crucial. In the field of syndromic surveillance, there has recently been a proliferation of outbreak detection algorithms. The choice of outbreak detection algorithm and its configuration can result in important variations in the performance of public health surveillance systems. But performance evaluations have not kept pace with algorithm development. These evaluations are usually based on a single data set which is not publicly available, so the evaluations are difficult to generalize or replicate. Furthermore, the performance of different algorithms is influenced by the nature of the disease outbreak. As a result of the lack of thorough performance evaluations, one cannot determine which algorithm should be applied under what circumstances.  Briefly, this research has three general objectives: (1) characterize the dependence of the performance of detection algorithms on the type and severity of outbreak, (2) aggregate the predictions of several outbreak detection algorithms, (3) analyze outbreak detection methods from a cost-benefit point of view and develop a detection method which minimizes the total cost of missing outbreaks and false alarms. To achieve the first objective, we propose a Bayesian network model learned from simulated outbreak data overlaid on real healthcare utilization data which predicts detection performance as a function of outbreak characteristics and surveillance system parameters. This model predicts the performance of outbreak detection methods with high accuracy. The model can also quantify the influence of different outbreak characteristics and detection methods on detection performance in a variety of practically relevant surveillance scenarios. In addition to identifying outbreak characteristics expected to have a strong influence on detection performance, the learned model suggests a role for other algorithm features, such as alerting threshold and taking weekly patterns into account, which was previously not the focus of attention in the literature.  To achieve the second objective, we use Hierarchical Mixture of Experts (HME) to combine the responses of multiple experts (i.e., predictors) which are outbreak detection methods. The contribution of each predictor in forming the final output is learned and depends on the input data. The developed HME algorithm is competitive with the best detection algorithm in the experimental evaluation, and is more robust under different circumstances. The level of contamination of the surveillance time series does not influence the relative performance of the HME. The optimization of outbreak detection methods also relies on the estimation of future benefits of true alarms and the cost of false alarms. In the third part of the thesis, we analyze some commonly used outbreak detection methods in terms of the cost of missing outbreaks and false alarms, using simulated outbreak data overlaid on real healthcare utilization data. We estimate the total cost of missing outbreaks and false alarms, in addition to the accuracy of outbreak detection and we fit a polynomial regression function to estimate the cost of an outbreak based on the delay until it is detected. Then, we develop a cost-sensitive decision tree learner, which predicts outbreaks by looking at the prediction of commonly used detection methods. Experimental results show that using the developed cost-sensitive decision tree decreases the total cost of the outbreak, while the accuracy of outbreak detection remains competitive with commonly used methods.


identifier: Ettehadieh, D. (2014). Systematic Parameter Optimization and Application of Automated Tracking in Pedestrian-Dominant Situations  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les mouvements des piétons et leur modélisation constituent un domaine de recherche de plus en plus actif. Bien qu'encore souvent appliqué à la sécurité par l'élaboration de plans d'évacuation en cas d'urgence, comprendre le mouvement des piétons est un enjeu économique de plus en plus important, notamment pour améliorer l'efficacité des aménagements de transport et des grands centres commerciaux. Cependant, les données existantes — particulièrement au niveau individuel, ou microscopique —sont majoritairement collectées dans des situations expérimentales contrôlées. Elles ne sont donc pas nécessairement représentatives du comportement des piétons dans des situations réelles, particulièrement en tenant compte de la susceptibilité de leur comportement aux facteurs démographiques, psychologiques et nvironnementaux. Cette lacune est due principalement à l'absence de méthodes prouvées pour la détection et le suivi de piétons dans des cas réels, absence qui résulte de la complexité des mouvements piétons et qui persiste malgré l'avancement continu des méthodes automatique d'analyse.  ABSTRACT: Though a wealth of data exists for the characterization of pedestrian movement, a majority of it originates from experimental settings owing to the current state of trackers for real-world scenarios. While these trackers are steadily improving, they remain insufficiently reliable for the accurate, microscopic tracking of individuals, particularly in cases of occlusion or higher density, complex scenes. In this work, the use of evolution algorithms is proposed for the systematic calibration of the parameters of existing trackers in order to further optimize their performance – evaluated by tracking accuracy and precision metrics – in complex cases, with an initial focus on two tracking methods designed for multimodal analysis. This calibration is further aided by the inclusion of additional parameters regulating homography, or specifically the plane to which tracker detections are projected. Three real test cases were used: a) a confined corridor in a public building, b) a subway station entrance during morning rush hour and c) a crosswalk in downtown New York. Results demonstrate a halving of tracking errors over both default and manually-calibrated parameters, as well as a strong correlation in performance between similar cases. These results were consistent over multiple trials and regardless of the starting parameters, strongly implying that the obtained solutions are indeed the global maxima for each scene. For application and validation of the resultant tracks, flow characterization and directional counting are demonstrated, utilizing tools included in the optimization framework.


identifier: Zheng, Y. (2014). CMOS and MEMS Based Microsystems for Manipulation and Detection of Magnetic Beads for Biomedical Applications  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les micro et nano billes magnétiques dédiées à l'étiquetage des bio-particules attirent de plus en plus d'intérêt dans de nombreuses applications environnementales et sanitaires, tels que l'analyse de gènes, le transport des médicaments, la purification et l'immunologie. Les dimensions réduites et la haute sensibilité des billes magnétiques rendent leurs manipulations à haute précision possibles. Leur simplicité de suivi dans le milieu biologique et leur biocompatibilité permettent d'effectuer des détections rapides et à haute sensibilité pour des applications in vivo et in vitro. L'utilisation traditionnelle des billes magnétiques prend place dans un laboratoire se servant du matériel encombrant et dispendieux. Avec le développement de la technologie de microfabrication, des billes magnétiques peuvent être traitées dans un microsystème, plus précisément, dans une structure laboratoire sur puce (LoC). La combinaison microfluidique et microélectronique offre des possibilités d'autoévaluation, ce qui peut augmenter l'efficacité du travail. Cette thèse est orientée vers de nouvelles approches pour la manipulation et la détection de bio-particules se servant de la technologie de microsystèmes basées sur des structures microelectroniques et microfluidiques et en utilisant des marqueurs de billes magnétiques. Basé sur un réseau de microbobines à la fois comme une source de champ magnétique et un capteur inductif, le microsystème proposé est réalisé grâce à l'efficacité de fabrication de structures CMOS-MEMS, ainsi que des circuits intégrés dédiés CMOS de haute performance afin d'obtenir un rendement élevé de manipulation et de détection de billes magnétiques. Plusieurs défis ont été analysés dans la mise en œuvre de ces microsystèmes et des solutions correspondantes fournies. Plus précisément, la conception et la mise en œuvre d'une plate-forme contrôlée en température en format portable sont d'abord présentées, dans un effort réalisé pour résoudre la question de la chaleur par effet Joule lors de l'application du réseau de microbobines comme une source de champ magnétique dédié à la manipulation de billes magnétiques. Une plateforme similaire à cette dernière a été améliorée pour effectuer une analyse magnétique immunologique, en ajoutant des circuits de détection par des billes magnétiques. De plus, des IgG et anti-IgG de souris ont été utilisés dans des expériences pour vérifier les performances de détection de la plateforme de microsystème proposé.  ABSTRACT: Magnetic micro/nano beads as labels of bio-particles have been attracting more and more interest in many environmental and health applications, such as gene and drug delivery, purification, and immunoassay. The miniature size and high sensitivity of magnetic bead allow accurate manipulation, whereas its high distinguishability from biological background and biocompatibility make fast and high sensitivity detection possible for in vitro and in vivo applications. Traditional employment of magnetic beads is done in laboratory environment with the assist of bulky and expensive equipment. Thanks to the development of microfabrication technology, magnetic beads therefore can be handled on a microsystem, more specifically, a Lab-on-Chip (LoC). The combination of microfluidics with microelectronics offers the possibility of automatic analyses, which can liberate the labor and increase the efficiency.This thesis focuses on new approaches for bio-particles manipulation and detection on microelectronic/microfluidic hybrid microsystems using magnetic beads as labels. Based on planar microcoil array as both magnetic field source and the front-end inductive sensor, the proposed microsystems can take advantage of the massive producible CMOS/MEMS fabrication process, as well as the customized high performance CMOS circuits, to achieve a high efficient magnetic beads manipulation and a quantitative detection. Several challenges in implementing such microsystems are analyzed and corresponding solutions are provided. Specifically, the design and implementation of a temperature controllable LoC platform in portable format is firstly presented, for the sake of resolving the Joule heat issue when applying microcoil array as magnetic field source in magnetic beads manipulation. The similar platform is then improved to be used for magnetic immunoassay, by adding magnetic beads sensing circuits. Mouse IgG and anti-mouse IgG are employed in experiments to verify the detection performance of the proposed microsystem platform. Additionally, a fully integrated silicon substrate MEMS chip which integrates both microfluidic channel and microcoil array on a single chip is designed and fabricated following the Finite Element Analysis (FEA) simulation results and tested using bio-particles attached magnetic beads. This monolithic chip has the potential to be applied for in vivo applications.


identifier: Chaix, J. (2014). Influence de la température de revenu sur la résistance du CA6NM à la propagation des fissures de fatigue  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ce mémoire présente une étude de l'influence de la température de revenu sur la propagation des fissures de fatigue dans le CA6NM. Ce matériau étant largement utilisé pour la fabrication des turbines hydrauliques, les retombées de cette recherche pourraient permettre d'aboutir à une amélioration de la durée de vie de ces pièces. Le but principal de ce projet consiste à déterminer les paramètres influencés par la température de revenu et de mettre en évidence l'effet de chacun de ces paramètres sur les propriétés en fatigue du CA6NM. Pour cela, un certain nombre d'essais mécaniques et notamment de fatigue-propagation, ont été réalisés de manière à observer l'influence de la température de revenu. Ces essais ont permis, entre autres, de déterminer les seuils de propagation et les paramètres de la loi de Paris C et m pour les différentes conditions de traitement thermique. Ainsi, il a été possible de comparer les résistances à la propagation de fissure apportées par les différentes conditions de revenu. Dans un premier temps, une étude préliminaire a été menée afin d'instaurer un plan expérimental. Une caractérisation microstructurale a d'abord été réalisée. Il a ensuite été nécessaire d'établir les différentes températures à étudier afin d'isoler l'effet d'un maximum de mécanismes qui peuvent survenir lors du revenu du CA6NM. Les températures ont été choisies en fonction des tolérances imposées par la norme ASTM A743 et de leur effet sur les mécanismes en question, notamment sur l'austénite reformée. Un certain nombre de mesures ont été effectuées afin de choisir ces températures, dont des mesures de dureté et d'austénite reformée. Cette austénite reformée, à travers l'effet TRIP (Transformation Induced Plasticity), est au coeur d'un certain nombre de questionnements en ce qui concerne la résistance à la propagation des fissures de fatigue et la température de revenu influe sur sa quantité présente dans le CA6NM. Les températures ont finalement été choisies de manière à répondre à la norme ASTM A743 et à isoler l'effet de l'austénite reformée, l'effet de l'adoucissement de la martensite et l'effet d'une éventuelle martensite fraîche induite par un manque de stabilité thermique de l'austénite reformée. Les conditions de revenu choisies ont été des revenus à 550°C pendant 2h, 600°C pendant 2h, 610°C pendant 8h et 620°C pendant 8h. Une fois les températures déterminées, les essais de fatigue-propagation ont permis d'apporter un certain nombre de conclusions concernant l'influence de la température de revenu sur le comportement du CA6NM.  ABSTRACT: This thesis presents a study on the influence of tempering temperature on fatigue crack propagation in CA6NM. This material is widely used for the manufacturing of hydraulic turbines. Therefore the impacts of this research could lead to an improvement of the lifetime of these components. The main purpose of this project is to determine the parameters influenced by the tempering temperature and to highlight their effect on the fatigue behavior of CA6NM stainless steel. Thus, a number of tests, including fatigue crack propagation, have been performed to observe the influence of the tempering temperature. These tests allowed to determine the crack propagation thresholds and the parameters of the law of Paris, C and m, for different heat treatment conditions. So, it has been possible to compare the crack growth resistance of CA6NM for different heat treatment conditions. First, a preliminary study was conducted to establish an experimental plan. Microstructural characterization was performed. Then, it was necessary to determine the different temperatures to test in order to isolate the effects of as many mechanisms as possible. The temperatures have been chosen according to the tolerances imposed by ASTM A743 standard and their effect on the mechanisms, and particularly on reformed austenite. Several measurements have been carried out in order to choose these temperatures, including hardness measurements and proportion of reformed austenite. This reformed austenite, through the TRIP (Transformation Induced Plasticity) effect, brings different questions regarding its effect on the resistance to fatigue crack propagation. Also, the tempering temperature affects the proportion of reformed austenite in CA6NM. Temperatures have finally been selected to meet the ASTM A743 standard with the aim to isolate the effect of the reformed austenite, the tempering of martensite and the effect of possible fresh martensite induced by a lack of thermal stability of the reformed austenite. Once temperatures had been determined, fatigue-propagation tests allowed drawing several conclusions regarding the influence of tempering temperature on the fatigue behavior of CA6NM. First, the austenite reversion, by its transformation by TRIP effect, has helped to increase the closure effect, which slows the propagation of fatigue cracks. This increased closure effect is due to the introduction of internal compression stresses introduced by the transformation of reformed austenite into martensite.