identifier: Boulanger-Martel, V. (2015). Performance d'une couverture avec effets de barrière capillaire faite de mélanges gravier-bentonite pour contrôler la migration d'oxygène en conditions nordiques  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La restauration des parcs à résidus miniers est un défi environnemental de taille pour l'industrie minière, particulièrement pour les sites miniers générateurs de drainage minier acide (DMA) situés en climat nordique où des méthodes de restauration robustes à long terme doivent être développées. En climat tempéré, les recouvrements avec effets de barrière capillaire (CEBC) se sont avérés une méthode de restauration efficace pour les résidus miniers générateurs de DMA. Toutefois, ces recouvrements nécessitent l'utilisation d'un matériau fin pour la construction de la couche de rétention d'eau qui, en climat nordique, n'est pas toujours disponible près du site de construction. Dans un tel cas, des mélanges sol ou gravier-bentonite pourraient être utilisés. Ainsi, cette étude propose d'évaluer à l'aide d'essais en colonne au laboratoire la performance de contrôle des flux d'oxygène de CEBC faites de mélanges gravier-bentonite pour la restauration de sites miniers en climat nordique. Les propriétés isolantes du recouvrement permettraient de limiter la période de l'année où les résidus sont dégelés, tandis que les effets de barrière capillaire permettraient le contrôle des flux d'oxygène durant la période de dégel où les rejets pourraient générer du DMA. Les principaux objectifs du projet de recherche sont (1) de caractériser les propriétés hydro-géotechniques des matériaux de recouvrements proposés (2) de développer une méthode d'essai de laboratoire en colonne qui permet d'évaluer les effets des cycles de gel-dégel sur la migration de l'oxygène et la distribution de l'eau dans les CEBC testées et (3) d'évaluer la capacité des CEBC testées à contrôler les flux d'oxygène pour différentes conditions initiales de mise en place, avant et après cycles de gel-dégel, à partir de l'évaluation du coefficient de diffusion effectif de l'oxygène des couches de rétention d'eau."  ABSTRACT: Environmental reclamation of mine tailing storage facilities is an important challenge of the mining industry. Especially for acid mine drainage (AMD) generating sites located in Nordic conditions where robust reclamation scenarios must be developed. In temperate climate, covers with capillary barrier effects (CCBE) were proven to be a practical reclamation method for AMD generating tailings. However, these covers require a fine grained material for the moisture-retaining layer which, in Nordic conditions, is not always available close to the construction site. In that case, soil-bentonite or crushed rock-bentonite mixtures could be used instead. Therefore, this study aims at evaluating through laboratory testing the performance of CCBEs made of crushed rock-bentonite mixtures to control oxygen fluxes for the reclamation of Nordic mine sites. Cover insulation properties would reduce the period of time where the tailings are above the freezing temperature and would control oxygen fluxes when the tailings could generate AMD in the unfrozen state. The main objectives of this research project are (1) to characterise the hydro-geotechnical properties of cover materials, (2) to develop a laboratory column testing method that allows evaluating the freeze/thaw sensibility of the tested CCBE on oxygen migration and water distribution and (3) to evaluate the capacity of the CCBEs to control oxygen fluxes for different placement conditions before and after freeze/thaw cycles, based on the evaluation of the moisture-retaining layer's effective oxygen diffusion coefficient."


identifier: Fares Abou Jaoude, N. (2015). Développement et analyse d'indicateurs sur le réseau de la santé montréalais  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

type:
Mémoire ou thèse
NonPeerReviewed

abstract: RÉSUMÉ: Afin de mieux évaluer le fonctionnement en «réseau» du réseau de santé montréalais, l'agence de la santé et des services sociaux de Montréal a eu recours à une équipe de recherche de l'École Polytechnique. Le fonctionnement en « réseau » fait référence aux liaisons entre les différents établissements de santé qui collaborent et travaillent d'une façon complémentaire afin d'offrir les meilleurs services médicaux aux patients dans les plus courts délais. Le fonctionnement en réseau se base principalement sur un système de référence inter-établissements des patients. Nous avons débuté par un inventaire de bases de données (BDD) dont dispose l'agence. Le but était de repérer les BDD potentielles qui aideront à atteindre l'objectif principal d'aider l'Agence à effectuer une meilleure répartition des ressources afin d'absorber la fluctuation de la demande et de s'assurer que les ressources soient disponibles, au bon moment et au bon endroit afin d'offrir un service de qualité aux patients. Nous avons retenu une base jumelée contenant les actes enregistrés par la régie de l'assurance maladie du Québec (RAMQ). Seules les données des années 2001 et 2009 seront analysées dans le présent mémoire. Les données étant agrégées et regroupées pour des raisons de confidentialité, nous avons analysé les actes sans les relier à un patient particulier et sans recréer sa trajectoire dans le réseau.  Par la suite, des indicateurs ont été développés pour analyser les références des actes qui se font entre les 12 centres de santé et de services sociaux (CSSS). Deux principaux indicateurs ont été mis en place : l'adhérence et l'autonomie. L'adhérence permet d'évaluer le pourcentage d'actes faits à l'intérieur d'un territoire pour ses citoyens, tandis que l'autonomie indique, pour un territoire, si une référence faite par un médecin a eu lieu dans le même territoire. Ceci détermine à quel point les CSSS sont autonomes et capables d'absorber la demande. D'après les résultats obtenus, les CSSS COTE-DES-NEIGES - METRO - PARC-EXTENSION et PIERREFONDS - LAC SAINT-LOUIS forment un monopole en ayant les taux d'adhérence ainsi que les taux d'autonomie les plus élevés. Nous notons également que le CSSS COTE-DES-NEIGES - METRO - PARC-EXTENSION est le plus grand récepteur d'actes référés. D'autres CSSS, tel que COTE-SAINT-LUC - NDG - MONTREAL-OUEST éprouvent plus de difficultés à répondre à la demande et à servir les citoyens de leur secteur régional en priorité. Les études ont également démontré que le nombre d'établissements et leur type (cliniques médicales, centre hospitaliers, etc.) ont une influence directe sur les indicateurs. Les différentes spécialités offertes dans les CSSS peuvent également avoir un impact sur les taux d'adhérence et d'autonomie. L'agence devra alors mettre en place des stratégies pour renforcer et augmenter les taux d'adhérence des patients à leur CSSS. De plus, celle-ci doit également trouver des moyens pour rendre les CSSS plus autonomes et capables d'absorber une grande partie de la demande sans devoir diriger les patients vers d'autres CSSS par manque de spécialités ou en raison du dépassement de la capacité dans leurs établissements.  ABSTRACT: To better assess the "network" operations of Montreal's health care system, the Agency for Health and Social Services of Montreal fall back on a research team at Ecole Polytechnique. "Network" operations refers to connections between the various health institutions that collaborate and work together in a complementary manner to provide the best medical services to patients in the shortest time. The "network" operations are based primarily on inter- institutions patient referral system. We started with an inventory of databases (BDD) available to the agency. The goal was to identify potential BDD that will help to achieve the main objective. In other words, we aimed to help the Agency in performing a better allocation of resources to absorb demand fluctuations and ensuring that resources are available at right time and the right place to provide quality service to patients. The research team chose a combined database containing the records registered by the authority of the Health Insurance of Quebec (RAMQ). Only data for the years 2001 and 2009 will be analyzed herein. Unfortunately, the trajectory of a patient could not be traced since the data have been shortened and combined for confidentiality reasons. Subsequently, key indicators were developed to analyze the referenced acts among the 12 health and social services centers (CSSS). Two main indicators were introduced: the adhesion and autonomy. The adhesion is used to evaluate the percentage of acts that are made within a territory for citizens of the territory. The autonomy indicates for each territory if a reference is made by a physician in the same territory or not. This determines if the CSSS are autonomous and able to absorb demand. According to the results, the CSSS COTE-DES-NEIGES - METRO - PARC-EXTENSION and PIERREFONDS - LAC SAINT LOUIS form a monopoly by having the highest rate of adhesion and autonomy and the CSSS COTE -DES-NEIGES - METRO - PARC-EXTENSION is the largest receiver of referred acts. On the other hand, some CSSS as COTE-SAINT-LUC - NDG - MONTREAL-OUEST encounter difficulties in meeting the demand and prioritizing the citizens of their regional sector. The analyses have also shown that the number of establishments and their category (medical clinics, hospital center, etc.) have a direct influence on the indicators. The different specialties offered in the CSSS can also vary the rates. The agency will then develop strategies to strengthen and increase the adherence of patients to their CSSS. It must also find ways to make the CSSS more independent and able to absorb a larger number of patients without having to refer them to other CSSS because of over-capacity in their health institutes or a lack in the available specialities.


identifier: Tfaily, R. (2015). Application of Health Canada QMRA Model in 17 Canadian Drinking Water Treatment Plants  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Sécuriser l'approvisionnement en eau potable est l'un des défis les plus importants pour l'industrie de l'eau potable. L'analyse quantitative du risque microbien (AQRM) est un outil qui sert à estimer le risque de la santé publique causé par l'exposition aux microorganismes pathogènes suite à la consommation d'eau potable. Une approche à barrières multiples de traitement d'eau potable est généralement adoptée pour assurer une bonne qualité d'eau potable. L'AQRM peut être considéré comme une étape de l'implantation d'une approche à barrières multiples. Santé Canada a élaboré un modèle sur Excel d'AQRM qui fournit une évaluation des risques pour la santé humaine suite à l'exposition vi à l'eau potable à cinq agents pathogènes cibles: E. coli O157: H7, Cryptosporidium, Giardia, Campylobacter et rotavirus. Ce modèle simplifié est conçu pour un usage par les ingénieurs municipaux, les opérateurs et les décideurs locaux.  ABSTRACT: Securing drinking water supply is one of the most significant challenges for the drinking water industry. Quantitative microbial risk assessment (QMRA) is a tool used to estimate the public health risk from exposure to pathogenic microorganisms through drinking water consumption. A multiple barrier approach to drinking water treatment is generally adopted to ensure safe drinking water. QMRA can be used as a part of the multiple barriers approach. Health Canada developed an Excel based QMRA model providing an assessment for human health risk while exposed to 5 index pathogens: E. coli O157:H7, Cryptosporidium, Giardia, Campylobacter, and Rotavirus. This model is designed for the municipal engineers, Water Treatment Plant (WTP) operators and local decision makers.


identifier: Wang, Y. (2015). Tri-band CMOS Circuit Dedicated for Ambient RF Energy Harvesting  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'utilisation de systèmes sans fil connait une croissance rapide dans divers domaines tels que les réseaux de téléphonie cellulaire, Wi-Fi, Wi-Max, la radiodiffusion et les communications par satellite. Cette croissance mènera à une quantité considérable d'énergie électromagnétique générée dans l'air ambiant, mais toujours en dessous des limites de sécurité internationales. Ainsi, la recherche au niveau des systèmes de récupération d'énergie RF pour alimenter des appareils électroniques miniaturisés à faible consommation de puissance devient attrayante et prometteuse. Le bloc principal dans un système de récupération d'énergie RF est le redresseur qui détermine l'efficacité et la sensibilité de l'ensemble du système. Étant donné que la puissance RF ambiante est très faible, la quantité d'énergie captée par l'antenne l'est également. En outre, il y a des pertes au niveau du réseau d'adaptation d'impédance qui réduisent encore plus la puissance transmise au bloc redresseur. Par conséquent, la puissance disponible est trop faible pour faire fonctionner des redresseurs classiques. Dans ce mémoire, nous proposons trois redresseurs à trois-étages et à grilles totalement croisées-couplées en utilisant des transistors à faible tension de seuil afin d'opérer à de faibles puissances d'entrée. Les trois redresseurs ont été conçus et intégrés au sein d'une même puce fabriquée en utilisant une technologie CMOS 130nm d'IBM. Ils ont été optimisés à des fréquences de 880MHz, 1960MHz et 2.45GHz respectivement. Les résultats expérimentaux démontrent qu'ils atteignent une efficacité de conversion de puissance maximale de 62%, 62% et 56.2% respectivement. Les mesures montrent également une grande amélioration de l'efficacité à de faibles niveaux de puissance d'entrée. Afin de récupérer l'énergie ambiante de trois principales sources RF au Canada – GSM-850, GSM-1900 et Wi-Fi, un système de redresseur utilisé pour la combinaison de la puissance de ces trois canaux est simulé et analysé. Le système utilise une topologie consistant simplement à connecter les sorties des redresseurs ensemble pour charger le condensateur de charge. En dépit de la grande amélioration de l'efficacité et de la sensibilité dans la plage de 0-5μW, une baisse d'efficacité indésirable se produit aux puissances plus élevées. Ainsi, un nouveau bloc de gestion de l'alimentation est proposé. De plus, une antenne tri-bande est conçue et simulée pour diminuer le volume de l'ensemble du système de récupération d'énergie RF. En particulier, les pertes par réflexion obtenues sont de -25.43dB, -13.92dB et -12.73dB aux fréquences citées plus haut respectivement.  ABSTRACT: Nowadays, the use of wireless systems has grown rapidly in various domains such as cellular phone networks, Wi-Fi, Wi-Max, radio broadcasting and satellite communications. The growing use of these wireless systems leads to considerable amount of electromagnetic energy generated in ambient air (of course, still below international safety limits). Thus the research in ambient RF energy harvesting system dedicated for powering up low-power-consumption miniaturized electronic devices becomes attractive and promising. The main block in a RF harvesting system is the rectifier which determines the efficiency and sensitivity of the whole system. Since ambient RF power is very low, the amount of power captured by the antenna is extremely low. Besides, there is loss on matching networks, thus the available power given to the rectifier block is too low for traditional rectifiers to operate. Therefore, in this master thesis, three three-stage fully gate cross-coupled rectifiers using low-thresholdvoltage transistors are proposed to overcome the dead zone in low input power range. The three rectifiers optimized at 880MHz, 1960MHz and 2.45GHz frequencies respectively are designed on one chip layout. Their experimental results are retrieved from this custom fabricated integrated circuit using IBM 130nm CMOS technology. They achieve peak efficiencies of 62%, 62% and 56.2% respectively and show great improvements on power conversion efficiency at low input power level. In order to harvest ambient RF energy from the three main RF contributors in Canada – GSM-850, GSM-1900 and Wi-Fi 2.4GHz, a rectifier system used for power combination from these three channels is simulated and analyzed. The system employs a simple topology by connecting the outputs together to charge the load capacitor. In spite of its high improvements on efficiency and sensitivity in 0-5μW range, an undesirable efficiency drop happens at higher input power levels. Thus an idea of power management block is proposed. In addition, a tri-band antenna is designed and simulated so as to decrease the volume of the overall RF energy harvesting system. It achieves return loss of -25.43dB, -13.92dB and - 12.73dB at each desired band respectively.


identifier: Soares de Lima Filho, E. (2015). Theoretical and Experimental Studies of Laser Induced Cooling of Solids  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La plupart des recherches en technologies de réfrigération se concentrent dans l'amélioration de l'efficacité énergétique des réfrigérateurs et climatiseurs avides d'énergie, tandis qu'une petite fraction de la recherche est dédiée à la miniaturisation et à la flexibilité. La demande accrue pour des outils précis pour des mesures et fabrications générales, ainsi que la production, le traitement et la transmission de données, repoussent les limites de dispositifs électroniques et photoniques. Ces dispositifs nécessitent une gestion thermique qui n'est pas toujours possible d'atteindre avec les méthodes conventionnelles de réfrigération, en raison de la nécessité de miniaturisation, du transport thermique à distance et dans l'espace précis, l'insensibilité aux rayonnements électromagnétiques et des vibrations mécaniques ainsi que des capacités cryogéniques. Une technologie qui pourrait répondre à ces exigences est le refroidissement optique, où la chaleur est convertie en rayonnement optique, à travers un processus optique. Plusieurs segments de l'industrie moderne, ainsi que de la vie quotidienne, sont dépendants de la technologie laser. Cette large dépendance pousse le besoin de plus petits et plus puissants lasers pour les télécommunications, la recherche, les applications militaires, médicales et d'affichage, pour ne citer que quelques-uns. Le premier goulot d'étranglement pour la montée en puissance des lasers est dû à la production de chaleur, et la gestion thermique externe ne résout qu'une partie du problème, puisque les gradients thermiques – qui produisent des effets lenticulaires – sont encore présents. Etant donné que le refroidissement optique peut fournir une gestion thermique in situ, il peut être utilisé pour éliminer ces gradients thermiques nuisibles. Actuellement, le besoin d'efficacité énergétique est le moteur du changement de la technologie d'éclairage vers les diodes électroluminescentes (DELs). Les DELs souffrent cependant de génération de chaleur due à l'extraction limitée de la lumière et des pertes résistives, qui diminuent considérablement la durée de vie de ces émetteurs à semi-conducteurs. Ils ont donc besoin des échangeurs de chaleur relativement grands, qui à leur tour rendent difficile la miniaturisation. Le refroidissement par laser pourrait offrir une solution potentielle pour la gestion de la chaleur dans cette application, ainsi que pour des applications électroniques d'haute vitesse et pour des composants optiques de la prochaine génération d'ordinateurs, dans lequel une gestion de chaleur similaire est également nécessaire.  ABSTRACT: Most research in refrigeration technologies concentrate in improving the energy efficiency of the energy-hungry refrigerators and air-conditioners, while a small fraction of the research is dedicated to the miniaturization and flexibility. Increased demand for precise tools for general measurement and manufacturing, as well as the generation, processing and transmission of data, push the limits of electronic and photonic devices. These devices require thermal management which is not always possible to achieve with conventional refrigeration methods, due to the need for miniaturization, remote or localized thermal transport, insensitivity to electromagnetic radiation and mechanical vibrations and cryogenic capabilities. One technology that could meet these requirements is optical cooling, where heat is carried away through optical radiation, through an optically-driven process. Many segments of modern industry, as well as everyday life, are dependent on lasers. This broad dependence has pushed the need for smaller and more powerful lasers for telecommunications, research, military, energy, medical, and display applications, to cite a few. The first bottleneck for power scaling of lasers is due to heat generation, and external thermal management solves only part of the problem since thermal gradients – which produce lensing effects – are still present. Since optical cooling can provide in-situ thermal management, it can be used to remove these deleterious thermal gradients. Currently, the need for energy efficiency is driving lighting technology towards light-emitting diode (LED) lighting. LEDs however suffer from heat generation due to limited light extraction and resistive losses, which severely decrease the lifetime of these semiconductor emitters. Thus they require relatively large heat exchangers, which in turn make miniaturization challenging. Laser cooling could offer a potential solution for heat management in this application as it could for high speed electronics applications and next-generation-computer optical components, in which similar heat management is also needed. Remote, compact and free-of vibration refrigeration provided by optical cooling can benefit satellites, which have the operation lifetime partially determined by the amount of cryogen they carry to refrigerate their detectors. The same characteristics benefit ultra-stable earth-based detectors, for example laser cavities for gravitational wave detection, in which stability is currently limited by the vibrations of their refrigeration system. All these problems have several different aspects, but one in common is that they cannot be readily solved with standard refrigeration technology, mainly due to the difficulties of remote and spatially-specific efficient transport of thermal energy.


identifier: Belley, C. (2015). Méthode des équations de sensibilités continues d'ordre élevé pour les paramètres de valeur  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ce mémoire présente une méthode générique permettant de générer automatiquement les équations de sensibilités continues d'ordre arbitrairement élevé n pour un nombre quelconque de paramètres q. Une sensibilité est le taux de variation des variables d'écoulement par rapport à un paramètre. Par exemple, la sensibilité de la vitesse u par rapport à un paramètre quelconque α est exprimée par : ∆u . Les sensibilités d'ordre n sont donc les dérivées n-ièmes des variables d'écoulement par rapport à un ou plusieurs paramètres. Dans le cadre de ce mémoire, nous abordons uniquement les paramètres de valeur. L'optimisation de la performance de systèmes mécaniques ou aéronautiques nécessite généralement de nombreuses évaluations d'une fonction objectif F mesurant la performance du système à optimiser. Ces évaluations ont pour but d'identifier les valeurs des paramètres qui conduisent à une performance optimale. Habituellement, cela requiert la solution numérique des équations différentielles régissant le système (e.g. : Navier-Stokes). Plus le système est complexe, plus cela exige des ressources de calcul importantes. Le coût de chacune des simulations est habituellement la résolution d'un système non-linéaire. Il s'agit d'une opération fort coûteuse. Ce  mémoire explore donc la faisabilité d'utiliser une série de Taylor d'ordre élevé n dans l'espace des paramètres comme substitut à la résolution numérique d'équations aux dérivées partielles afin de réduire le coût du design optimal. L'utilisation de la série de Taylor évite d'avoir à refaire des simulations complètes du système qui sont généralement très coûteuses. Une analyse simple indique que le nombre de termes dans l'équation des sensibilités croît rapidement avec l'ordre n des sensibilités. Pour être utile en pratique, cette approche doit automatiser le processus de différentiation ainsi que le processus de génération des systèmes  algébriques résultant de la discrétisation par éléments finis. Nous avons élaboré un algorithme générique basé sur le multinôme de Newton pour déterminer la structure des équations différentielles des sensibilités. Nous avons aussi conçu un algorithme pour générer automatiquement le  système d'équations algébriques. L'innovation de ce travail réside dans la formulation générale et automatique des équations différentielles des sensibilités d'ordre élevé n qui privilégie une approche continue plutôt que discrète. Cela signifie que les équations aux dérivées partielles sont d'abord différentiées à l'ordre souhaité. Puis, elles sont discrétisées afin d'être résolues numériquement par la méthode des éléments finis.  ABSTRACT: This work introduces a generic method for the automatic development and resolution of continuous sensitivity equations of arbitrary high order n for any number q of parameters. A sensitivity is defined as the dependence of fluid variables (e.g.: velocity field, pressure) with respect to parameters such as the geometric components or physical properties. In other words, a sensitivity of order n is the nth derivative of the flow variables with respect to parameter(s). For instance, the nth sensitivity of the velocity u with respect to the parameter α is expressed by (∂^n u)/(∂α^n ). For this work, we study only value parameters (e.g.: physical properties) which do not influence on the geometry. The sensitivity is useful in the context of design optimization. Performance optimization of mechanical and aeronautical systems typically requires many evaluations of an objective function which measures the performance of the system to be optimized. These evaluations are achieved in order to identify the parameter values that lead to an optimal performance. In general, theses evaluations require the numerical solution of the partial differential equations governing the system (e.g.: Navier-Stokes). Theses systems are usually nonlinear. Consequently, the cost of each simulation is significant. Also, the cost related to computing ressources increases with the complexity of the system. This work studies therefore the possibility of using the Taylor series of high order n in parameter space to approximate the numerical solution of partial differential equations. This represents a cost effective alternative to solving partial differential equations. A simple analysis shows that the number of terms in the nth order sensitivity equation grows quickly with n. To be of practical value, this approach must provide an automatic and generic method for the determination of the structure of the differential equations for the sensitivities. More importantly, we also need to develop a generic algorithm to generate the finite element systems for the sensitivity equations. The contribution of this project is the general formulation and automatic development of the sensitivity equations of high order n which favors an approach continuous rather than discrete. This means that the partial differential equations are first differentiated. They are then discretized in order to be solved numerically using the finite element method. This general expression built to automatically produce sensitivity equations is based on the multinomial Newton.


identifier: Lee, H. (2015). Development of Lactic and Succinic Acid Biorefinery Configurations for Integration into a Thermomechanical Pulp Mill  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'augmentation des émissions de CO2 et la diminution des ressources énergétiques d'origine fossile ont provoqué une augmentation de l'intérêt porté à la production de carburants et de produits chimiques biobasés ces dernières années. En même temps, le secteur des pâtes et papiers, qui était l'un des moteurs de l'industrie canadienne, a été confronté à une crise qui a été provoquée par un haut prix de l'énergie, une concurrence accrue de la part des pays en développement et une diminution de l'utilisation du papier. La bioraffinerie verte intégrée (BRVI), qui consiste à coupler une usine de pâtes et papiers existante à une nouvelle usine de production de produits chimiques de valeur, est apparue comme étant une solution permettant aux usines de pâtes canadiennes de redevenir compétitives grâce à la diversification de leur gamme de produits. L'acide lactique et l'acide succinique sont des produits chimiques importants de par leur haut potentiel d'application dans les industries cosmétique, agro-alimentaire et pharmaceutique. Ils sont tous les deux obtenus par des voies technologiques pétrochimique ou biochimique. Cette dernière est basée sur la fermentation de sucres par des bactéries. Ces dernières années, la voie biochimique a reçu une attention croissante, car elle offre à l'industrie chimique l'opportunité de produire des produits chimiques verts. La production économiquement compétitive de l'acide lactique et de l'acide succinique nécessite l'utilisation de sources de carbone diverses (telles que la biomasse lignocellulosique) et le développement de procédés viables. La bioraffinerie verte intégrée à une usine de pâte thermomécanique (TMP) produisant de l'acide lactique et de l'acide succinique biobasés permet non seulement l'échange de matière première mais également de chaleur. L'objectif de ce projet est de proposer les configurations de bioraffinerie de production d'acide lactique et succinique et de démontrer la faisabilité technique et la pertinence économique de la production d'acide lactique et d'acide succinique dans une bioraffinerie intégrée à une usine de pâtes thermomécanique. Quatre modèles de simulation ont été développés sur Aspen Plus lors de ce projet : (i) la production d'acide lactique biobasé avec récupération du produit final par précipitation ou (ii) électrodialyse et (iii) la production d'acide succinique biobasé avec récupération par cristallisation directe et (iv) électrodialyse. L'intégration énergétique et la conception d'un réseau d'échangeurs de chaleur (Heat Exchanger Network, HEN) des installations de production d'acide lactique et succinique ont vi été réalisées en se basant sur les résultats de simulation et des données fournies par FPInnovations. Des opportunités de réduction de la consommation des flux chauds ont été émises à partir des résultats obtenus précédemment. À la fin du projet, une analyse économique globale est effectuée en se basant sur les bilans de matière et d'énergie obtenus à partir des modèles développés.  ABSTRACT: In recent years, with rising concerns about CO2 emission and depletion of fossil fuel, production of bio-based fuel or chemicals has attracted more attention. Meanwhile the pulp and paper industry, which used to be one of the major industries in Canada, has been confronted with a crisis in its operation during last two decades resulted from high energy price, competition with developing countries, and reduced paper demand. As an alternative to this situation, the integrated forest biorefinery (IFBR), which is a concept of coupling of an existing conventional pulp and paper mill and a new plant for the production of valuable chemicals, has appeared as a potential way to make the Canadian pulp mills competitive again by diversifying their products. Lactic acid and succinic acid are important chemicals due to their high potential for applications in the food, cosmetic, and pharmaceutical industry. Both lactic acid and succinic acid are produced by petro-chemical pathways or bio-chemical pathways, which are based on the fermentation of sugars by bacteria. In recent years, bio-chemical pathways have received increased attention as they offer an opportunity to the chemical industry to produce green chemicals. So far, the bio-based lactic or succinic acid have been produced commercially from corn starch. This starch based raw material is converted to sugars by hydrolysis. Microorganisms produce lactic or succinic acid by metabolizing the sugars during the fermentation. Pure lactic and succinic acid are obtained by recovery from the fermentation broth. Making lactic and succinic acid production economically competitive requires the use of various carbon sources (such as lignocellulosic biomass) as well as the development of viable processes. The integrated forest biorefinery (IFBR) that combines two or more processes of the production of pulp and paper and co-products such as bio-fuels or bio-chemicals allows not only the supply of raw material but also the transfer of heat. Before now many researches on the IFBR have been conducted into Kraft pulp mills as a receptor and relatively less study was done about Thermomechnical pulp (TMP) mills. The main objective of this project is to propose the configurations of biorefinery of production of lactic and succinic acid and to demonstrate the technical and economic feasibility of the integrated biorefinery composed of a TMP process and a lactic or succinic acid plant. viii In this project four simulation models on Aspen Plus were developed: bio-based lactic acid production with the recovery by precipitation and electrodialysis, and bio-based succinic acid production with the recovery by direct crystallization and electrodialsys. With the stream data of stand-alone lactic and succinic plant extracted from the results of the simulations and the stream data of TMP mill provided from FPInnovations, heat integration was performed and Heat Exchanger Network was designed. From these results, heat recovery opportunities that indicate the reduction of external hot utility (steam) were estimated. At the end of this project, a simple economic evaluation was performed based on the material balance and energy use from the simulation models.


identifier: Benyoub, A. (2015). Automatisation de la création de scénarios pour les scènes de la visualisation scientifique  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Bien que l'automatisation de la génération des chemins de caméra soit une pratique courante dans le cinéma et le jeu vidéo, elle fait preuve d'un retard important dans le milieu de la visualisation scientifique. La taille, la nature, la densité du maillage ainsi que l'absence de notions scénaristiques telles que les personnages et les actions font que l'opération d'import de règles de composition issues de domaines artistiques comme le cinéma ou la photographie ainsi que l'application des règles du montage deviennent plus complexe. Ce mémoire introduit une méthodologie qui propose une métamodélisation des attentes des scientifiques vis-à-vis de leurs données ainsi qu'une modélisation des comportements de données qui peuvent les intéresser. Ces modèles permettent de bâtir plus facilement des chemins de caméra pour des scènes numériques issues de simulations ou d'acquisitions. L'application des règles issues de la composition et du montage dans le but de produire des déplacements de caméra préservent l'intention du scientifique deviennent alors plus simple. La méthode a été expérimentée sur un ensemble de scènes issues de la mécanique des fluides et du génie biomédical; les résultats obtenus sur ces scènes nous ont permis de valider le fonctionnement de la méthodologie. Sont également proposés par la méthode un ensemble de paramètres de contrôle afin de modifier le processus de génération pour mieux l'adapter aux besoins précis que peut avoir un scientifique vis-à-vis d'une scène.  ABSTRACT: Automatic camera path generation is a common practice in film making and video games. However, it demonstrated a significant delay in scientific visualization due to the size, the nature, the mesh density and the lack of scriptwriting notions such as characters and actions. In this case, importing cinematography composition, photography composition and match cut rules becomes a more complex operation. This thesis presents a methodology that provides meta-models for the scientists' visualization expectations regarding their data and for the data behaviors that may interest them. These models make the camera paths generation process more intuitive. The application of composition and match cut rules, in order to produce camera moves that preserves the scientist's intention, becomes simpler. The method was tested on a set of scenes from fluid mechanics and biomedical engineering; the obtained results showed that our approach is a simple and efficient way for producing presentation videos. A set of control parameters are also provided by this method, in order to adapt the generation process to the specific needs that a scientist can have regarding his data.


identifier: Froger, C. (2015). Mise à jour des horaires de personnel travaillant sur des quarts  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'objectif d'une entreprise est de minimiser les dépenses liées au personnel tout en respectant les règlementations et conventions collectives et en offrant un service de qualité qui répond à la demande de la clientèle. Ainsi, la génération d'horaires de personnel prend une grande place dans les problèmes traités en recherche opérationnelle. Il est cependant difficile de prévoir cette demande de manière précise longtemps à l'avance et il est possible que l'horaire généré un mois plus tôt avec une certaine prévision de demande ne soit plus valable pour la demande observée le jour même. Le fait que la demande réelle ne sera pas égale à la demande prévue peut parfois être anticipé quelques jours à l'avance et il faut alors mettre à jour l'horaire pour répondre au mieux à cette demande. Ce projet de maîtrise répond à ce problème de mise à jour de l'horaire de personnel travaillant sur des quarts. Nous nous plaçons dans un contexte de vente au détail où l'horaire est non continu. Nous proposons un modèle explicite en nombres entiers qui permet une résolution exacte du problème. Dans un premier temps, nous générons différents scénarios de demande qui nous permettront de tester nos propositions. Ces scénarios sont générés avec introduction de paramètres aléatoires afin d'avoir un nombre représentatif d'instances de tests. Nous définissons ensuite différentes transformations possibles pour les quarts. Il est possible d'autoriser plus ou moins de transformations et nous faisons donc différentes propositions avec un nombre différent de quarts proposés afin de tester laquelle sera la plus satisfaisante. Enfin, nous définissons une structure de coût adaptée à la ré-optimisation qui pénalise la modification de l'horaire L'analyse des solutions obtenues pour ces différentes propositions nous permet d'en isoler deux particulièrement intéressantes à la fois de par leur coût et de par leur temps de résolution. Il est cependant clair que l'utilisateur doit faire un arbitrage entre le coût de la solution obtenue et le nombre de modifications que subit l'horaire. Il y a donc une grosse part de choix de la part de l'utilisateur que nous ne pouvons pas effectuer.  ABSTRACT: Personnel shift scheduling is a great operations research problem. The user is willing to minimize its workforce costs while answering to customers' demand and being sure to enforce the regulations and collective agreements. However, the schedule being planned one month ahead, the real demand is difficult to forecast precisely. It is thus possible that the schedule, while responding to the forecast demand, doesn't respond to the real demand. If one can predict few days earlier that the real demand won't be the same than the forecast one, rescheduling is possible. This master's thesis is responding to this shift rescheduling problem. We deal with a retail environment that is to say non-continuous work. This is an integer program model which permits an exact resolution of the problem. The first step of the thesis is to generate representative demand scenarios. Some random factors are introduced in this generation. This allows to have enough scenarios to claim that our results are representative. The second step is to define the different shift transformations' possibilities. Then, each transformation can be used or not in the shift proposal. We thus enumerate different propositions, each having different characteristics. We also redefine the cost structure so that it is adapted to rescheduling and penalizes schedule's modifications. Analysing the different solutions derived from the different propositions puts forward two of these propositions whose cost and computational time are satisfactory. However, the main conclusion is that the user have to make an arbitration between the cost of the final solution and the number of schedule modifications and choices of parameters are very important decisions to make.


identifier: Gaudette, P. (2015). Microsimulation d'un réseau d'autobus défini dans le format GTFS  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le contexte de la planification des systèmes de transport collectif est en évolution, marqué par l'émergence de multiples ensembles de données. D'une part, les agences de transport public implantent, de plus en plus systématiquement, des systèmes automatiques de collecte de données tels que les systèmes de perception des titres de transport par cartes à puce. D'autre part, les données des horaires planifiés sont rendues disponibles sous un format standardisé (GTFS) pour transmettre une plus grande quantité d'information aux voyageurs. Par ailleurs, l'apparition de modèles ouverts de microsimulation basés sur des agents engendre un nouveau potentiel de modélisation à un niveau de résolution plus détaillé, permettant le développement de nouveaux outils pour analyser et représenter une réalité complexe. Le présent projet s'inscrit dans une démarche exploratoire visant l'intégration de ces données et la mise à profit concordante des nouvelles approches de modélisation pour l'amélioration des processus de planification. L'objectif est donc de réaliser une microsimulation d'un réseau de transport de surface de taille moyenne défini dans le format GTFS. L'étude du cas de la Société de transport de Laval agit à titre de démonstration.  ABSTRACT: The planning of transit systems is rapidly evolving, thanks in part to the emergence of multiple new data sets. First, automatic data collection systems such as smart cards used in public transit ticketing have recently experienced a significant growth and are now ubiquitous. Second, schedules are now commonly available in a standardized format (GTFS) so as to provide more detailed information to travelers. Third, the appearance of open agent-based microsimulation models has given birth to a new potential for increasing model resolution, enabling the development of tools for the analysis and representation of a complex reality. This project aims to integrate these data sets in order to leverage new modeling approaches to improve the transit planning process. This is accomplished through the construction of a microscopic model of surface transit network defined in the GTFS format. A case study of the Société de transport de Laval is used for demonstration purposes.


identifier: Hosseinali-Mirza, V. (2015). Crisis Communication Strategies and Reputation Risk in an Era of Social Media: A Study of Online Users' Perception and Engagement  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Depuis quelques années, les médias sociaux sont devenus extrêmement populaires. Facebook, Twitter, et YouTube prennent une place de plus en plus importante comme moyens de communication pour les individus et les organisations. D'une part, grâce à ces nouveaux sites Internet, les organisations peuvent atteindre leurs partenaires et interagir avec eux directement, mais aussi elles peuvent le faire par le biais de communautés en ligne de façon indirecte. Les individus, d'autre part, peuvent se joindre à ces communautés en ligne, s'exprimer, et avoir un accès illimité à une quantité massive d'informations. Toutefois, l'information qui circule sur les médias sociaux n'est pas contrôlée, ce qui soulève des préoccupations telles que le degré de crédibilité de l'information. Les rumeurs, des informations fausses ou biaisées parfois, peuvent rapidement circuler sur les médias sociaux et de plus en plus d'organisations se retrouvent face à des situations inattendues. La réputation des entreprises peut être mise en cause. Cette thèse vise à explorer les changements potentiels qui sont apparus dans l'environnement des entreprises avec l'émergence des médias sociaux. De plus, cette recherche tente de mettre en perspective les risques et les opportunités des médias sociaux pour les entreprises, et comment elles doivent adapter leurs activités et les stratégies d'ajustement aux exigences de l'environnement des médias sociaux. Pour cette raison, la présente thèse étudie trois questions de recherche : (i) comment les organisations communiquent et réagissent à une crise qui débuterait sur les médias sociaux afin d'éviter et de prévenir les effets indésirables, (ii) comment les utilisateurs des médias sociaux perçoivent la crédibilité des informations qui circulent sur internet et les médias sociaux, et (iii) quels sont les facteurs qui expliquent l'engagement des utilisateurs des médias sociaux dans les communautés de marque en ligne? Pour répondre à la première question de recherche, une analyse approfondie de huit études de cas de médias sociaux a été effectuée afin d'explorer les stratégies de communication de crise des organisations dans un contexte de médias sociaux. Afin de répondre à la deuxième et la troisième questions de recherche, une enquête par questionnaire en ligne a été menée auprès d'un échantillon d'utilisateurs de médias sociaux pour analyser leur perception de la crédibilité de l'information des médias sociaux, et d'évaluer les facteurs qui pourraient expliquer leur engagement dans les communautés de marque en ligne.Sur la base de l'analyse des études de cas de crises, un modèle conceptuel de stratégie de communication de crise des médias sociaux est proposé intégrant les canaux de diffusion de l'information, les origines de la crise, les raisons de la crise, l'intervention et les résultats. L'analyse statistique des résultats des données de l'enquête révèle que les utilisateurs des médias sociaux vont allouer différents niveaux de crédibilité à chaque source d'information. Les résultats de l'enquête confirment également que des facteurs comme « activités avec médias sociaux », « confiance perçue », « sujet d'intérêt » et « pays d'origine » pourraient expliquer certains comportements dans l'engagement des utilisateurs dans les communautés de marque en ligne. Cette thèse est organisé comme : le premier chapitre de la thèse explique le contexte et l'importance des médias sociaux qui ont révolutionné le domaine de la communication entre les individus et les organisations en raison de sa popularité et l'utilisation. Le deuxième chapitre comprend un examen précis de la littérature portant sur six domaines: le Web 2.0 et les médias sociaux, les crises dans l'environnement des médias sociaux, la crédibilité de l'information qui circulent sur les médias sociaux, le risque de réputation, les stratégies de communication de crise, et l'engagement des utilisateurs dans les communautés de marque en ligne. Chaque chapitre commence par une brève introduction et se termine par une conclusion sur les sujets examinés. Le troisième chapitre présente la méthodologie de recherche et les trois questions de recherche. Tout d'abord des études de cas sont utilisés pour répondre à la première question de recherche qui est: «comment les organisations vont communiquer et faire face aux crises de médias sociaux pour éviter les conséquences indésirables?». La méthodologie inclut également un sondage en ligne pour aborder les deuxième et troisième questions de recherche: «comment les utilisateurs perçoivent la crédibilité des informations des médias sociaux en temps normal et en temps de crise», et «comment l'adoption des médias sociaux concerne leur engagement des utilisateurs dans les communautés de marque en ligne». Le quatrième chapitre intitulé «la communication de crise et le risque de réputation dans l'environnement des médias sociaux» contribue à une meilleure compréhension des stratégies de communication de crise des organisations sous forme d'un article scientifique publié. Les conclusions de ce chapitre résultent dans la proposition d'un modèle de communication de crise, incluant les exigences de réagir à une crise dans l'environnement des médias sociaux. Le cinquième chapitre intitulé «la perception de la crédibilité de l'information lors d'une crise de médias sociaux» adresse la deuxième question de recherche de la thèse et contribue à comprendre la perception de la crédibilité de l'information des médias sociaux par les utilisateurs en temps normal et en temps de crise. Les résultats de ce chapitre confirment que la presse nationale est la source d'information la plus crédible en temps normal, alors que les moteurs de recherche en ligne (par exemple Google) sont perçus comme la source d'information la plus crédible au cours d'une crise. Le chapitre six intitulé «L'engagement des utilisateurs dans les communautés de marque en ligne: une étude de commenter dans l'environnement des médias sociaux» aborde la troisième question de recherche et explique les liens entre l'adoption des médias sociaux et leur engagement dans les communautés de marque en ligne. Ce chapitre contribue à un meilleur apprentissage sur les comportements d'engagement des utilisateurs de médias sociaux. Les résultats représentent que « les activités avec médias sociaux», « le niveau de confiance perçue», « le sujet d'intérêt » et « le pays d'origine » pourraient expliquer certains comportements dans l'engagement des utilisateurs dans les communautés de marque en ligne. Le chapitre sept résume les conclusions générales des chapitres précédents. Le chapitre huit explique les contributions théoriques et pratiques de la thèse. Ce chapitre comprend également des recommandations pratiques pour les gestionnaires de crise et relations publiques à revoir leurs stratégies de communication de crise pour répondre convenablement aux risques liés à l'environnement des médias sociaux. Ce chapitre comprend des recommandations pour la commercialisation des stratèges et des praticiens de la marque pour examiner les activités des utilisateurs de médias sociaux comme une explication de leurs comportements d'engagement dans les communautés de marque en ligne. Ce chapitre comprend les limites de la recherche et des recommandations actuelles pour d'autres recherches. Cette thèse étend la compréhension sur la façon dont les organisations doivent réagir aux crises dans les médias sociaux pour prévenir les résultats indésirables. Les résultats de cette recherche contribuent également à une meilleure compréhension des risques et des opportunités potentiels de médias sociaux pour les individus et les organisations engagés dans les médias sociaux. Les départements de communication et de relations publiques pourraient utiliser les résultats de cette recherche afin de positionner précisément les médias sociaux dans la stratégie de communication de leur organisation. Le constat est également utile pour les gestionnaires de crise en raison de l'émergence des médias sociaux et des risques associés, car les stratégies de communication de crise plus traditionnelles ne sont pas tout à fait applicables. Les organisations ont besoin de revoir et modifier leurs stratégies fondées sur les exigences d'un environnement en ligne pour répondre adéquatement aux crises de médias sociaux et diminuer les conséquences qui pourraient être désastreuses. En outre, les stratèges du marketing peuvent être mieux guidés par l'identification des facteurs permettant d'expliquer l'engagement des utilisateurs de médias sociaux d'engager des discussions en ligne.  ABSTRACT: Over the past few years, social media have become surprisingly popular. Social media platforms such as Facebook, Twitter, and YouTube are growing as important pathways for communication means among individuals and organizations. Throughout these tremendous platforms, organizations can reach to their stakeholders and interact with them through building online communities. Individuals, on the other hand, can join to these online communities, express themselves, and have unlimited access to massive amount of information like never before. However, the uncontrolled information of social media environment raises concerns such as the information credibility. Rumors, false, and biased information can quickly circulate among social media platforms and consequently organizations confront with unexpected incidents, which could expose their reputation at risk. This dissertation aims to explore the prospective changes that have appeared along with the emergence of social media. Furthermore, this dissertation attempts to put in to perspective what organizations need to know about social media risks and opportunities, and how they should customize their activities and strategies fitting to the requirements of social media environment. For this reason, the present dissertation investigates three particular research questions: (i) how do organizations communicate and respond to social media crisis to avoid and prevent undesirable outcomes?, (ii) how online users perceive the credibility of social media information?, and (iii) how users' social media adoption relates to their engagement in online brand communities? To address the first research question, an in-depth analysis of eight social media case studies was conducted in order to explore organizations' crisis communication strategies in the online social media environment. In order to address the second and third research questions, an online survey was conducted among a sample of social media users to investigate their perceived credibility of social media information, and to assess the factors that could explain their engagement in online brand communities. Based on the results of case study analysis, a model of social media crisis communication strategy is proposed which is built upon the channels of crisis information diffusion, crisis origins, reasons, response, and outcomes. The findings of the online survey reveal that online users allocate different levels of credibility to information sources based on their actual situation. The survey results also confirm that factors like “social media  activities”, “perceived trust”, “subject of interest”, and “country of origin” could explain some of the users' engagement behavior in online brand communities. This dissertation is organized as follows: he first chapter of the dissertation explains the context and significance of social media, which have revolutionized the communication sphere among individuals and organizations due to its popularity and growing use. The second chapter includes a careful review of the related literature mainly focusing on six areas, including: Web 2.0 and social media, organizational crisis in social media environment, the credibility of social media information, reputation risk, crisis communication strategies, and users' engagement in online brand communities. Each chapter begins with a brief introduction and ends with a conclusion on the examined subjects. The third chapter unfolds the research methodology and the three research questions. The research methodology includes a case study research to address the first research question that is: “how do organizations communicate and respond to social media crises to avoid undesirable outcomes?”. The methodology also includes an online survey addressing second and third research questions as: “how online users perceive the credibility of social media information in normal time and during a crisis”, and “how users' social media adoption relates to their engagement in online brand communities?”. The fourth chapter entitled “crisis communications strategies and reputation risk in the online social media environment” carefully addresses the first research question and contributes to a better understanding of organizations crisis communication strategies in form of a published scientific article. The findings of this chapter result in proposition of a crisis communication model including the requirements of responding to a crisis in social media environment. The fifth chapter entitled “perceptions of information credibility during a social media crisis” addressed the second research question of the dissertation and contributes to understand the users' perceived credibility of social media information in normal time compared to crisis time in form of an article. The results of this chapter confirms that national press is the most credible information source in normal time, whereas online search engines (e.g. Google) perceived to be the most credible information source during a crisis. Chapter six titled “users' engagement in online brand communities: a study of commenting behaviors in social media environment” addresses the third research question and explains the links between users social media adoption and their engagement in online brand communities. This chapter contributes to a better learning on driving factors of social media users' comments on brand posts in form an article. The results represent that users' “online presence”, “social media activities”, “perception” and “topic of interest” can explains some of their commenting behaviors. Chapter seven summarized the general findings of the previous chapters. Chapter eight explains the theoretical and practical contributions of the dissertation. This chapter also includes practical recommendations for crisis managers and public relation to revisit their crisis communication strategies to properly respond to the risks associated with social media environment. This chapter includes recommendations for marketing strategists and brand practitioners to consider social media users' activities as an explanation for their commenting practices in online brand communities. This chapter includes the limitations of current research and recommendations for further researches. This dissertation extends the understanding on how organizations respond to crises in the online social media environment to prevent undesirable outcomes. The results of this dissertation also contribute to a better understanding of social media potential risks and opportunities for individuals and organizations by engaging in online social media environment. Public relations could employ the findings of this dissertation to accurately position social media in communication agenda of their organization. The finding are also useful for crisis managers concerning that due to the emergence of social media, prior crisis communication strategies are not entirely applicable. There is a need for organizations to revisit and modify their strategies based on the requirements of the new environment to properly respond to social media crises and to avoid undesirable outcomes. Moreover, marketing strategists can be guided in view of the findings of this dissertation with regards to the motivational factors for engaging social media users in their online discussions that could be beneficial for the organization.


identifier: Sharafi Tafreshi Moghaddam, Z. (2015). On the Influence of Representation Type and Gender on Recognition Tasks of Program Comprehension  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'objectif de la maintenance logicielle est d'améliorer les logiciels existants en préservant leur intégrité. La maintenance peut représenter jusqu'à 60% du budget d'un logiciel. Ainsi, améliorer la maintenabilité des logiciels est bénéfique aussi bien pour les fournisseurs que les utilisateurs de logiciels.  Les développeurs de logiciels consacrent un effort considérable à la compréhension des programmes, qui est une étape primordiale à la maintenance logicielle. Nous faisons l'hypothèque que le genre des développeurs de logiciels et le type de représentation peut affecter leur effort et leur efficacité. Ces facteurs doivent être considérés et minutieusement analysés dans la mesure où ils peuvent cacher certains effets significatifs pouvant être identifiés en analysant le processus de compréhension. Dans cette thèse, nous nous inspirons de l'utilisation de l'occulomètre pour l'étude du processus cognitif lors de la résolution des problèmes. Nous avons effectué une étude fonctionnelle pour évaluer tous les travaux de recherche faisant usage de l'occulomètre en génie logiciel. Les résultats obtenus nous ont motivé à utiliser l'occulomètre pour effectuer un ensemble d'études afin analyser l'effet de deux facteurs importants sur la compréhension des programmes : le type de représentation (textuelle ou graphique) et le genre du développeur. Afin de comprendre comment les différents types de représentations et le genre influencent les stratégies de visualisation, nous avons étudié la différence de stratégie entre développeurs. Les résultats obtenus montrent que, comparé à une représentation graphique, la représentation sous forme de texte structuré aide mieux le développeur dans son processus cognitif lors de la compréhension des programmes de petite taille. Ainsi, la représentation textuelle requiert moins de temps et d'effort aux participants. Par contre, la représentation graphique est celle préférée par les développeurs. Nos résultats montrent que la structure topologique de la représentation graphique aide les développeurs à mémoriser l'emplacement des éléments et à retrouver plus rapidement les éléments pertinents comparé à la représentation textuelle. En plus, la structure hiérarchique de la représentation graphique guide les développeurs à  suivre une stratégie de visualisation spécifique. Nous avons observé que les femmes et les hommes ont des stratégies de visualisation différentes lors de la lecture du code ou de la mémorisation des noms des identificateurs. Les femmes ont tendance à inspecter minutieusement toutes les options afin de procéder à l'élimination de la mauvaise réponse. Au contraire, les hommes ont tendance à inspecter brièvement certaines réponses. Pendant que les femmes consacrent plus de temps à analyser chaque type d'entité l'un après l'autre, les hommes alternent leur attention entre différents type d'entité.  ABSTRACT: The purpose of software maintenance is to correct and enhance an existing software system while preserving its integrity. Software maintenance can cost more than 60% of the budget of a software system, thus improving the maintainability of software is important for both the software industry and its customers. Program comprehension is the initial step of software maintenance that requires the major amount of maintenance's time and effort. We conjuncture that developers' gender and the type of representations that developers utilize to perform program comprehension impact their efficiency and effectiveness. These factors must be considered and carefully studied, because they may hide some significant effects to be found by analyzing the comprehension process. In this dissertation, inspired by the literature on the usefulness of eye-trackers to study the cognitive process involved in problem solving activities, we perform a mapping study and evaluate all research relevant to the use of eye-tracking technique in software engineering. The results motivate us to perform a set of eye-tracking studies to analyze the impact of two important factors on program comprehension: representation type (textual vs. graphical) and developers' gender. Moreover, we investigate and compare viewing strategies variability amongst developers to understand how the representation type and gender differences influence viewing strategies. Overall, our results indicate that structured text provides more cognitive support for developers while performing program comprehension with small systems compared to a graphical representation. Developers spend less time and effort working with textual representations. However, developers mostly preferred to use graphical representations and our results confirm that the topological structure of graphical representations helps developers to memorize the location of the elements and to find the relevant ones faster in comparison with textual representation. Moreover, the hierarchical structure of the representation guides developers to follow specific viewing strategies while working with representations. Regarding the impact of gender, our results emphasize that male and female developers exploit different viewing strategies while reading source code or recalling the names of identifiers. Female developers seem to carefully weigh all options and rule out wrong answers, while male developers seem to quickly set their minds on some answers and move forward. Moreover, female developers spend more time on each source code entity and analyze it before going to the next one. In contrast, male developers utilize several attention switching strategies between different source code entities.


identifier: Markov, A. (2015). Practical Microstructured and Plasmonic Terahertz Waveguides  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La bande térahertz, comprenant les fréquences entre 100 GHz et 10 THz, présente un fort potentiel pour diverses applications technologiques et scientifiques, telles que la détection, l'imagerie, le secteur des communications ainsi que la spectroscopie. La plupart des sources térahertz (THz) sont immobiles et, dans les systèmes THz existants, la propagation de l'onde se fait dans l'air libre, afin de minimiser les pertes de transmission. Le design efficace de guides d'onde THz est important pour des applications pratiques des techniques THz. Ces guides d'onde permettraient une meilleure intégration de plusieurs composants en un système THz unique: les sources, les détecteurs, les filtres etc. L'application la plus évidente des guides d'onde THz est la livraison de l'onde de la source au détecteur. Les composants optiques encombrants pourraient être remplacés et le tout pourrait être incorporé dans un système compact de spectroscopie THz dans le domaine temporel. L'imagerie et la détection sont d'autres avenues prometteuses pour les guides d'onde THz. Il a déjà été démontré que les guides d'ondes THz peuvent opérer en régime sub-longueur d'onde, offrant ainsi un confinement du mode guidé plus petit que la limite de diffraction. Ainsi, la résolution spatiale de ces guides d'onde surpassent celle des systèmes THz conventionnels. Pour un design efficace des guides d'onde THz, il est important de minimiser les pertes et la dispersion. Une solution potentielle serait d'augmenter la fraction de la puissance modale qui se propage dans l'air. Dans cette thèse, nous abordons l'utilisation de guides d'onde air/diélectrique, planaires et poreux, ainsi que de guides d'onde hybrides fils métalliques/diélectriques. D'abord, nous présentons un nouveau design de guide d'onde planaire et poreux. Nous décrivons sa fabrication et nous le caractérisons pour une potentielle application comme guide d'onde et comme senseur dans le spectre THz. Le guide d'onde est formé de plusieurs minces films de polyéthylène (25 - 50 μm) séparés par des couches d'air d'épaisseurs comparables. Une grande portion du champ électrique est guidé dans l'air, permettant ainsi de réduire significativement les pertes par transmission. Également, nous constatons qu'un tel guide d'onde peut s'avérer utile pour des applications de détection biologique et chimique, en plaçant directement les échantillons dans la microstructure. Le guide d'onde planaire proposé possède l'avantage principal de permettre l'accès aisé au mode optique, puisque la majorité de la puissance THz introduite est confiné dans les couches d'air.  ABSTRACT: The terahertz frequency range, with frequencies lying between 100 GHz and 10 THz, has strong potential for various technological and scientific applications such as sensing, imaging, communications, and spectroscopy. Most terahertz (THz) sources are immobile and THz systems use free-space propagation in dry air where losses are minimal. Designing efficient THz waveguides for flexible delivery of broadband THz radiation is an important step towards practical applications of terahertz techniques. THz waveguides can be very useful on the system integration level when used for connection of the diverse THz point devices, such as sources, filters, sensor cells, detectors, etc. The most straightforward application of waveguides is to deliver electromagnetic waves from the source to the point of detection. Cumbersome free-space optics can be replaced by waveguides operating in the THz range, which could lead to the development of compact THz time domain spectroscopy systems. Other promising applications of THz waveguides are in sensing and imaging. THz waveguides have also been shown to operate in subwavelength regimes, offering mode confinement in waveguide structures with a size smaller than the diffraction limit, and thus, surpassing the resolution of free-space THz imaging systems. In order to design efficient terahertz waveguides, the frequency dependent loss and dispersion of the waveguide must be minimized. A possible solution would be to increase the fraction of mode power propagating through air. In this thesis, the usage of planar porous air/dielectric waveguides and metal wire/dielectric hybrid terahertz fibers will be discussed. First, we present a novel design of a planar porous low-loss waveguide, describe its fabrication, and characterize it in view of its potential applications as a low-loss waveguide and sensor in the THz spectral range. The waveguide structure features a periodic sequence of layers of thin (25-50 μm) polyethylene film that are separated by low-loss air layers of comparable thickness. A large fraction of the modal fields in these waveguides is guided in the low-loss air region, thus effectively reducing the waveguide transmission losses. We consider that such waveguides can be useful not only for low-loss THz wave delivery, but also for sensing of biological and chemical specimens in the terahertz region, by placing the recognition elements directly into the waveguide microstructure.


identifier: Cherkesly, M. (2015). Le problème de tournées de véhicules avec cueillettes, livraisons, fenêtres de temps et contraintes de manutention  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les problèmes de tournées de véhicules avec cueillettes et livraisons consistent à trouver des tournées réalisables minimisant le nombre de véhicules utilisés et la distante totale parcourue, et permettant de compléter toutes les requêtes. Une requête est définie par un point de cueillette et un point de livraison, et une quantité de marchandise à transporter du point de cueillette au point de livraison. Ce faisant, une tournée est dite réalisable si la charge du véhicule ne dépasse pas sa capacité et si, pour chaque requête, on visite le point de cueillette avant le point de livraison avec le même véhicule. Dans la dernière décennie, la communauté de recherche opérationnelle s'est attaquée à des problèmes de plus en plus complexes qui tiennent compte de contraintes opérationnelles difficiles à traiter. Cette thèse s'insère dans cette tendance. Cette thèse propose des modèles et des algorithmes pour résoudre deux variantes du problème de tournées de véhicules avec cueillettes et livraisons : le problème de tournées de véhicules avec cueillettes, livraisons, fenêtres de temps et contrainte de chargement dernier entré premier sorti (last-in-first-out – LIFO) (pickup and delivery problem with time Windows and LIFO loading – PDPTWL) et le problème de tournées de véhicules avec fenêtres de temps et plusieurs piles (pickup and delivery problem with time windows and multiple stacks – PDPTWMS). Dans le PDPTWL, la contrainte de chargement dernier entré premier sorti stipule qu'aucune manutention non nécessaire n'est faite lors de la livraison d'un item : un item peut seulement être livré s'il est situé sur le dessus de la pile. Dans le PDPTWMS, chaque véhicule contient plusieurs piles qui sont gérées selon une politique de chargement dernier entré premier sorti. Afin de résoudre le PDPTWL, trois algorithmes de génération de colonnes avec plans coupants et un algorithme heuristique sont proposés. Le premier algorithme de génération de colonnes incorpore la contrainte de chargement dans le problème maître, alors que le second l'incorpore dans le sous-problème. Pour ce faire, un algorithme d'étiquetage et un critère de dominance spécialisés sont proposés. Le troisième algorithme de génération de colonnes est une combinaison des deux premiers algorithmes. Des inégalités valides connues sont adaptées pour le PDPTWL. Des instances ayant jusqu'à 75 requêtes sont résolues par ces trois algorithmes exacts en une heure de temps de calcul. L'algorithme heuristique, quant à lui, permet de traiter plus rapidement des instances de plus grande taille. D'abord, un ensemble de solutions initiales est construit avec un algorithme glouton. Puis, pour chaque solution, un algorithme de recherche locale est utilisé afin de diminuer en priorité le nombre de véhicules et ensuite la distance totale parcourue. Puis, deux stratégies sont utilisées pour créer des solutions enfants. La première choisit aléatoirement des tournées de l'ensemble de solutions alors que la deuxième utilise un opérateur de croisement. Pour les deux stratégies, un algorithme de recherche locale est ensuite utilisé. Finalement, les enfants sont ajoutés à l'ensemble de solutions et les meilleurs survivants sont conservés. L'ensemble de solutions est géré afin de garder uniquement les solutions variées de meilleure qualité par rapport au coût total. Des instances ayant jusqu'à 300 requêtes sont résolues par cette heuristique en deux heures de temps de calcul. Afin de résoudre le PDPTWMS, deux algorithmes de génération de colonnes avec plans coupants sont proposés. Le premier algorithme de génération de colonnes incorpore la contrainte de chargement avec plusieurs piles dans le sous-problème. Pour ce faire, un algorithme d'étiquetage et un critère de dominance spécialisés sont proposés. Le deuxième algorithme incorpore partiellement la contrainte de chargement avec plusieurs piles dans le sous-problème et ajoute, au besoin, des contraintes au problème maître lorsque la solution trouvée ne respecte pas la contrainte de chargement avec plusieurs piles. Des instances avec une, deux et trois piles et ayant jusqu'à 75 requêtes sont résolues par ces deux algorithmes exacts en deux heures de temps de calcul.  ABSTRACT: In the pickup and delivery problem, vehicles based at a depot are used to satisfy a set of requests which consists of transporting goods (or items) from a specific pickup location to a specific delivery location. We consider an unlimited fleet of identical vehicles with multiple homogeneous compartments of limited capacity. A vehicle route is feasible if the load in each compartment of the vehicle does not exceed its capacity and each completed request is first picked up at its pickup location and then delivered at its corresponding delivery location. The pickup and delivery problem consists of determining a set of least-cost feasible routes in which the number of vehicles is first minimized. In the last decade, the operations research community has tackled more complex problems that consider real-life constraints. This thesis follows this trend. This thesis proposes models and algorithms for two variants of the pickup and delivery problem: the pickup and delivery problem with time windows and last-in-first-out (LIFO) loading constraints (PDPTWL) and the pickup and delivery problem with time windows and multiple stacks (PDPTWMS). In the first problem, the LIFO loading rule ensures that no handling is required prior to unloading an item from a vehicle: an item can only be delivered if it is the last one in the stack. In the second problem, each vehicle contains multiple stacks that are operated in a LIFO fashion. To solve the PDPTWL, three exact branch-price-and-cut algorithms and one metaheuristic algorithm are developed. The first branch-price-and-cut algorithm incorporates the LIFO constraints in the master problem. The second branch-price-and-cut algorithm handles the LIFO constraints directly in the shortest path pricing problem and applies a dynamic programming algorithm relying on an ad hoc dominance criterion. The third branch-price-andcut algorithm is a hybrid between the first two. Known valid inequalities are adapted to the PDPTWL. Instances with up to 75 requests are solved within one hour of computational time. The metaheuristic is capable of handling larger instances much faster. First, a set of initial solutions is generated with a greedy randomized adaptive search procedure. For each of these solutions, local search is applied in order to first decrease the total number of vehicles and then the total traveled distance. Two different strategies are used to create offspring. The first selects vehicle routes from the solution pool. The second selects two parents to create an offspring with a crossover operator. For both strategies, local search is then performed on the child solution. Finally, the offspring is added to the population and the best survivors are kept. The population is managed so as to maintain good quality solutions with respect to total cost and population diversity. Instances with up to 300 requests are solved within two hours of computational time. To solve the PDPTWMS, two exact branch-price-and-cut algorithms are proposed. The first branch-price-and-cut algorithm handles the multiple stacks policy in the shortest path pricing problem and applies a dynamic programming algorithm relying on an ad hoc dominance criterion. The second branch-price-and-cut algorithm incorporates the multiple stacks Policy partly in the shortest path pricing problem and adds additional inequalities to the master problem when infeasible LIFO multiple stacks are encountered. Instances with one, two and three stacks involving up to 75 requests are solved within two hours of computational time.


identifier: Duong, X. T. (2015). Chaos Theory Applied to Analyze Tool Wear During Machining of Titanium Metal Matrix Composite (TiMMCs)  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ma thèse de doctorat a porté sur le développement d'une nouvelle méthode pour étudier l‘usure de l'outil et de la vie de l'outil lors de l'usinage d‘un composite à matrice métallique de titane (TiMMCs). Ce nouveau matériau offre de nombreux autres avantages par rapport aux alliages de titane conventionnels et les matériaux composites à matrice métallique. Grace à haute résistance, rigidité au fluage à des températures élevées, TiMMCs est considéré comme un matériau de choix pour des applications dans l'aérospatiale et de l'automobile dans un avenir proche. Toutefois, la combinaison de toutes ces caractéristiques d'usinage d'alliages de titane et des matériaux composites à matrice métallique rend les TiMMCs extrêmement difficile à usiner tandis que leur usinabilité n‘est pas complètement comprise dans la littérature. Dans des diverses études sur l'usure de l'outil trois régions différentes de l'usure des outils ont été distingués en fonction de l'augmentation de l'outil usure rapport au temps de coupe. Ils sont successivement l‘usure initiale, l‘usure régulière et la période d'usure accélérée. Cependant, le phénomène d'usure initiale de l'outil et ainsi que son impact sur la vie de l'outil pendant le processus d'usinage n‘est pas clairement compris. Ce fait peut être expliqué en notant que la plupart de ces études ont été focalisées sur la période de l'usure régulière qui semble intuitivement être une bonne méthode pour estimer la vie de l‘outil. Par conséquence, dans le but de mieux comprendre le phénomène de l'usure de l'outil initiale et ses influences sur la vie de l'outil, le comportement initial de l'usure de l'outil pendant l'usinage de TiMMCs a été considéré dans le cadre de ma thèse. Les résultats obtenus nous ont montré que l'usure se produit dès le premier instant de l‘usinage. Cette usure spéciale se prolonge jusqu‘à seulement dix secondes au maximum. Tel usure initiale est le résultat de plusieurs procédés compliqués tels que les dommages de la couche du revêtement, la friction – tribologique, la diffusion et l‘adhérence. La basse conductivité thermique et une grande réactivité des alliages de titane conduisent à la déformation plastique et à la formation d'un built-up-edge (BUE) à des températures élevées dans toutes les conditions expérimentales effectuées dans la première (ou initiale) zone d‘usure. Ce mécanisme d'usure est en effet opposé à celui de l'abrasion de la période de l'usure régulière.  ABSTRACT: This research work focused on developing a new method to investigate the tool wear and tool life during machining of titanium metal matrix composite (TiMMCs). That novel generation material offers many other advantages compared to titanium alloys and metal matrix composites. Due to high strength, high stiffness, and creep resistance at high temperatures, TiMMCs is considered as a material of choice for applications in aerospace and automotive industries in the near future. However, the combination of all the hard machining characteristics of titanium alloys and metal matrix composites makes the TiMMCs an extremely difficult to cut material while their machinability is still not fully understood in the open literature. In various studies on tool wear and tool life, three distinctive regions of tool wear have widely been classified according to the increase of tool wear versus cutting time. They are the initial wear, steady wear and accelerated wear periods. However, the initial tool wear phenomenon and its influence on the tool life are not yet clearly understood. This fact can be explained by noting that most of these studies have been performed within the steady wear period which intuitively seems to be the right method to handle tool life problem. Accordingly, with the aim of contributing to a better understanding of the initial tool wear phenomenon as well as how it affects to the tool life, an investigation on initial tool wear behavior during machining of TiMMCs has been conducted in this thesis. The results have shown that the initial wear occurs at the first instant and extends to only ten seconds at the most; it is a result of complicated mechanisms such as coating layer damage, friction - tribological wear diffusion and adhesion. The low thermal conductivity and high reactivity of titanium alloys lead to plastic deformation and forming of a built-up-edge (BUE) at elevated temperatures under all experimental cutting conditions in the first or initial, wear zone. This wear mechanism is indeed opposite to the wear mechanism of abrasion found in the steady wear period. More importantly, by analyzing the wear mechanism at the first transition wear period we report herein a new wear form. The effect of chemical stresses under high cutting force and high temperatures was the main reason for the resulting diffusion wear; the by-products of that cutting process can spontaneously react with atmospheric oxygen. These oxidized titanium and aluminum based materials then diffuse from the coating layer and the TiMMCs at high pressure and elevated temperature.


identifier: Guerboukha, H. (2015). Advanced Instrumentation for Practical Applications of Terahertz Spectroscopy and Imaging  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Dans le spectre électromagnétique, la bande des térahertz (THz) est située entre les microondes et l'infrarouge. Le système de spectroscopie térahertz dans le domaine du temps (THz-SDT) permet d'extraire directement le champ électrique multifréquentiel. Déjà, plusieurs applications avantageuses ont été trouvées pour l'imagerie et la spectroscopie THz, et ce dans divers domaines. Cependant, malgré le potentiel que recèle les THz, plusieurs défis doivent être relevés pour faciliter sa généralisation. Dans cette thèse, nous suggérons des solutions nouvelles à deux problèmes et nous présentons une implémentation d'un système d'imagerie THz 3D, connu sous le nom de tomographie assistée par ordinateur. Premièrement, la manipulation du faisceau THz est difficile. Afin de remédier à cela, nous explorons deux types de guides d'onde en mousse : la mousse de polystyrène et la mousse de soie. La mousse de polystyrène est utilisée comme gaine pour le guide d'onde THz à deux fils métalliques. Nous montrons que les pertes additionnelles dues à la gaine de mousse sont négligeables par rapport à l'avantage d'avoir une encapsulation robuste et hermétique du guide d'onde. Pour la mousse de soie, nous montrons que les pertes sont un ordre de grandeur inférieures à celles de la soie solide. La mousse de soie a l'avantage d'être biocompatible pour des applications biomédicales ou agroalimentaires. Deuxièmement, l'acquisition de l'impulsion THz prend beaucoup de temps. La composante la plus lente dans un système THz-SDT est la ligne à délai optique. Nous implémentons une ligne à délai rotative qui est capable de réduire significativement le temps d'acquisition total. De plus, nous présentons des applications nouvelles pour les THz. Ces applications étaient auparavant impossibles en raison, justement, du long temps d'acquisition. Spécifiquement,nous observons, en temps réel, les processus d'évaporation de liquides transparents, l'application et le séchage de la peinture aérosol opaque, ainsi que la détection et l'évaluation de l'épaisseur d'objets mobiles. Troisièmement, nous implémentons un système d'imagerie THz 3D de tomographie assistée par ordinateur. Le système THz-SDT permet d'imager sur plusieurs fréquences et d'extraire l'indice de réfraction complexe d'un échantillon. Cependant, lors de l'implémentation d'un système d'imagerie THz 3D de tomographie assistée par ordinateur, plusieurs défis s'imposent,le principal étant le long temps d'acquisition. Ici, nous présentons un début d'implémentation d'un tel système. Nous discutons de plusieurs problèmes et nous présentons des solutions pour certains.  ABSTRACT: In the electromagnetic spectrum, the terahertz (THz) frequency band is located between the microwave and the infrared. The pulsed THz time-domain spectroscopy (THz-TDS) system allows direct access to the THz electric field and its multifrequency nature. Already, THz imaging and spectroscopy have been applied to many different fields. Despite all the interest and potential, there a still some hurdles impeding its generalized use. In this thesis, we suggest novel solutions to two issues and we present an implementation of a THz 3D Imaging modality known as computed tomography. First, the handling of the THz beam is difficult. To overcome this, we explore two kinds of foam waveguides : polystyrene foam and silk foam. We use the polystyrene foam as a cladding for the THz two-wire waveguide. We show that the additional losses are offset by the mechanically robust and hermetical foam encapsulation. As for the silk foam, we show that the losses are one order of magnitude lower than those of solid silk. Here, the silk foam has the advantage of being biocompatible for biomedical and agro-alimentary applications. Second, the acquisition of the THz pulse is time-consuming. The slowest component in a regular THz-TDS system is the linear optical delay line. We implement a fast rotary delay line that is able to significantly reduce the overall time acquisition. Additionally, we present novel applications for THz. These applications were not possible before, because of the long time acquisition. Specifically, we observe, in real time, the evaporation of transparent liquids, the spray painting process, as well as the detection and thickness evaluation of moving objects. Third, we implement a THz 3D computed tomography imaging system. The THz-TDS allows multifrequency imaging and direct extraction of the complex refractive index. However, when doing computed tomography imaging on a THz-TDS system, several challenges arise, the main one being the time acquisition. Here, we present an early implementation of such a system. We discuss several issues and we present solutions to some.


identifier: Berche, S. (2015). Validation de schémas de calcul APOLLO3 pour assemblages de type RNR  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les futures générations de réacteurs nucléaires sont déjà au stade de la construction pour certains et au stade de l'étude pour d'autres. Les réacteurs de 3ème et 4ème génération vont donc avoir besoin d'un code de calcul neutronique multifilières, c'est-à-dire un code « tout-terrain » permettant d'étudier différentes technologies de réacteur. Le code APOLLO3, développé au CEA Saclay, va donc hériter du patrimoine des codes APOLLO2 et ECCO/ERANOS pour assumer ce rôle de code multifilières.  La validation est une étape essentielle au cours du développement d'un code de calcul neutronique. Elle intervient après la phase d'implémentaton et de vérification et permet à l'équipe de développement des schémas de calcul du CEA Cadarache d'avoir des retours sur le comportement du code de calcul dans diverses situations spécifiques. Le but de ce mémoire est de proposer une validation à temps 0 du schéma de calcul réseau de référence des RNR basé sur le nouveau code APOLLO3, en étudiant des configurations très variées. En trouvant des pistes et des axes de travail, ce mémoire doit fournir un travail préparatoire à la validation qui sera effectuée à Cadarache. La validation à temps 0 s'appuie sur l'utilisation de différentes configurations basées sur l'aiguille fissile et l'assemblage fissile. On effectue différentes types d'étude : géométrie, effets de vidange, impact du maillage énergétique AEMC-RNR-1200, impact de l'évaluation JEFF3.2 pour le Pu239. Le travail de validation est basé ici sur l'étude des résultats macroscopiques (keff, écarts en réactivité, flux, ...) et des résultats isotopiques (taux de fission et de capture pour le Pu239 et l'U238 par exemple). Cette validation prend comme référence le code Monte-Carlo TRIPOLI4. On précise que l'on travaille en réseau infini (absence de modèle de fuites, keff=kinf). La validation d'un motif cellule à temps 0 nous amené à un certain nombre de conclusions. Tout d'abord, nous avons vu que la configuration géométrique de la cellule utilisée dans les études de prédéfinition (configuration standard) est suffisamment hétérogène. En effet, les milieux vides qu'elle comporte sont nécessaires afin de tester le comportement du solveur de flux dans le vide. Nous avons détecté un premier problème avec le maillage ECCO 1968 groupes : le traitement de la fission du Pu239 (écart important autour de 10 keV). Néanmoins, la nouvelle évaluation JEFF3.2 permet de régler ce problème en diminuant de manière importante les compensations sur le taux de fission du Pu239. Une autre possibilité mise en avant pour combler cet écart est d'utiliser un maillage mieux adapté aux spectres spécifiquement rapides comme par exemple AEMC-RNR-1200. Enfin l'étude de configurations plus ou moins vidangées de la cellule a permis de confirmer le bon comportement du code APOLLO3 en situation de vidange. En effet, les écarts en réactivité en vidange (coefficient de vidange) calculés pour TRIPOLI4 et APOLLO3 sont cohérents. En passant à l'étude de l'assemblage fissile, on cherche à retrouver les mêmes conclusions. Effectivement, le traitement de la fission du Pu239 reste problématique dans le cas de l'assemblage fissile : elle y est même surestimée de façon plus importante.  ABSTRACT: The next generation nuclear reactors are already under construction or under development in the R&D labs around the world. The 3rd and 4th generation nuclear reactors will need a neutronic calculation code able to deal with any kind of technology (FBR or PWR for example). APOLLO3, a new neutronic code developped by the Commissariat à l'Energie Atomique, will receive the heritage of his two predecessors, APOLLO2 (PWR) and ECCO/ERANOS (FBR), and to play a major role in the design of the next nuclear reactors. Validation is an essential step along the development of a deterministic neutronic code. It comes right after implementation and verification and it gives the team in charge of the calculation models in Cadarache the necessary feedbacks on the code's behaviour in various situations. This thesis goal is to suggest a validation (without evolution) of the current APOLLO3 reference calculation route used for FBR. This validation is supposed to be as complete as possible and to cover various configurations. This work will be a preparatory work for the complete validation which will be performed by the APOLLO3 project team in Cadarache. This validation is based on a study of various configurations composed of basic elements like pincells or assemblies. To complete this task, we study different aspects : geometry, sodium void effect, AEMC-RNR-1200 energy mesh, JEFF3.2 nuclear data evaluation for Pu239. We conduct a macroscopical study (multiplication factor, reactivity, neutron flux,...) and an isotopical study (fission and capture rates for Pu239 and U238 for example). We use TRIPOLI4, a Monte-Carlo simulation code, as a reference for all of our APOLLO3 calculations. We consider an infinite lattice (no neutron leakage model keff = k1). This first validation phase led us to several conclusions. First of all, we observed that the geometrical Configuration defined for the single pincell used in ASTRID predefinition studies is heterogeneous enough. Indeed, void media are really important to approve the behaviour of the APOLLO3 flux solver. The first issue we had was the treatment of the Pu239 fission rate with the ECCO-1968 energy mesh (important difference between APOLLO3 and TRIPOLI4 around 10 keV). Nonetheless, using the new evaluation of Pu239 fission in JEFF3.2 allowed to reduce significantly compensations concerning Pu239 fission rate. Another possibility to bridge this gap is use a new energetic mesh, more adapted to the fast spectra, AEMC-RNR- 1200. Finally, the sodium void effect study conducted on more or less diluted configurations of the single pincell confirms the right behaviour adopted by APOLLO3 when the sodium void is significant.


identifier: Saoudi Hassani, O. (2015). Mobilité des travailleurs et scénarios de gestion des déplacements faits en automobile  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: À Montréal comme ailleurs, la congestion routière aux heures de pointe, causée principalement par les déplacements pendulaires des travailleurs auto conducteurs, est une problématique qui préoccupe les spécialistes du transport et de la mobilité. De nombreux auteurs affirment qu'une gestion efficace des déplacements faits en automobiles pourrait contribuer à améliorer la situation. Ce mémoire de maîtrise caractérise la mobilité des travailleurs de la région métropolitaine de Montréal pour mieux comprendre leurs habitudes de déplacement. Dans ce cadre, ce mémoire se compose de trois parties. Tout d'abord, une analyse des comportements de mobilité des travailleurs de la région métropolitaine de Montréal, à partir des données de l'enquête Origine-Destination de 2008 et de l'Enquête Nationale des Ménages de 2011, est réalisée pour tracer le profil typique d'un travailleur montréalais et de sa mobilité. À cet effet, les travailleurs sont classifiés selon différentes caractéristiques ciodémographiques. Les liens domicile-travail de ces derniers sont ensuite étudiés à travers une analyse spatiotemporelle et modale de leurs déplacements. Cette partie révèle, sans surprise, que le mode auto conducteur est le mode favorisé par les travailleurs de Montréal pour leurs déplacements domicile-travail. Cela se conjugue avec un taux de possession automobile assez élevé, dépassant 1,28 auto/logis.  ABSTRACT: In Montreal as elsewhere, traffic congestion during peak hours is mainly caused by commuting drivers. It is an issue that concerns transportation planners and specialists. Many authors argue that a more effective management of car trips could help improve the situation. This thesis characterizes the mobility of workers in the Montreal metropolitan area in order to understand the commuting patterns. In this context, this thesis consists of three sections. First, an analysis of commuting behavior of workers in the Montreal metropolitan area is conducted to profile the typical Montreal worker, using the 2008 Origin-Destination survey and the 2011 National Survey of Households. Workers are classified according to demographics, then, a patiotemporal and modal analysis of their commuting is realized. This part reveals, unsurprisingly, that the auto driver mode is the preferred commuting mode of the Montreal residents. This could be related to the high rate of car ownership, exceeding 1.28 cars/house.