Optimisation hybride par colonies de fourmis pour le problème de découpe à deux dimensions

Nous nous intéressons dans cet article au problème de découpe guillotine en deux dimensions noté 2BP/O/G. Il s'agit de découper un certain nombre de pièces rectangulaires dans un ensemble de plaques de matière première, elles même rectangulaires et identiques. Celles-ci sont disponibles en quantité illimitée. L'objectif est de minimiser le nombre de plaques utilisées pour satisfaire la demande, en appliquant une succession de coupes, dites guillotines, allant de bout en bout. Nous proposons une approche de résolution combinant l'optimisation par colonies de fourmis (ACO) et l'heuristique SHF-FF de Ben Messaoud et al. [2] pour résoudre ce problème NP-difficile

Hierarchical multilevel optimization for reliability target allocation in probabilistic design of decomposed systems

Analytical target cascading (ATC) is a methodology for translating system-level design targets to subsystem and component design specifications in hierarchically decomposed optimal system design problems. In previous work we extended the ATC formulation to account for uncertainties, where the bounds of the probabilistic design constraints were chosen arbitrarily and held fixed during the ATC process. In this work, we extend the probabilistic ATC formulation to include reliability targets in the vector of cascaded quantities. In this manner, we quantify the optimality-reliability tradeoffs for each element of the decomposed system and compute the probabilistic constraint bounds required to satisfy the overall system reliability target. (© 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/61433/1/2060079_ftp.pd

Ant Colony Optimization For Multiobjective Buffers Sizing Problems

International audienc

Une commande active de rejet de perturbation pour un onduleur de micro-réseau: conception, simulation et implantation en temps réel

La disponibilité et le coût des combustibles fossiles, les catastrophes naturelles, les infrastructures vieillissantes, le changement climatique et l'augmentation de la consommation d'électricité affectent les réseaux électriques actuels. L'une des solutions les plus pratiques pour obtenir une énergie verte et fiable est l'utilisation de micro-réseaux. La stabilité des microréseaux dominés par les convertisseurs électroniques présente plusieurs défis. Parmi les problèmes rencontrés, citons l'absence d'inertie physique, le retard dans la détection de l'îlotage, la perte de stabilité associée à la transition entre les modes de fonctionnement et aux variations de la puissance de charge. Pour surmonter ces défis, cette étude présente une nouvelle stratégie de commande robuste basée sur la commande active du rejet de perturbation (ADRC). Elle convient aux modes de fonctionnement îloté et connecté avec une seule stratégie de commande, sans algorithmes de synchronisation et de détection d'îlotage. L'efficacité de cette nouvelle approche a été démontrée par des simulations et une analyse comparative avec la commande conventionnelle de statisme avec l’impédance virtuelle. La flexibilité de la transition a également été assurée. La stratégie de commande proposée a été validée expérimentalement avec succès à l'aide d'un microcontrôleur DSP TMS320F28335 TI C2000. Ce travail de recherche a fait l’objet d’une publication d’un article dans le journal IEEE Access dont le titre "Seamless Transition Between Microgrid Operation Modes Using ADRC Without an Islanding Detection Algorithm nor PLL"

Modélisation électromagnétique des discontinuités uni-axiales. Application à l'étude des circulateurs planaires et de la cellule GTEM.

La méthode variationnelle multimodale (MVM) est une méthode intégrale de modélisation électromagnétque très efficace pour analyser les discontinuités uni-axiales. Cette méthode est basée sur l'identification du champs électromagnétique de part et d'autre de la discontinuité associée à la définition du coulage entre modes via l'utilisation de fonctions d'essai. Ceci lui procure de très bonnes performances notamment en rapidité et précision. L'objectif de cette thèse c'est d'adapter l'utilisation de la MVM en association avec d'autres méthodes telles que la BEM ou la TRM au traitement de circuits pésentant des discontinuités uni-axiales peu conventionnelles à travers deux applications assez différentes. La première consistait en l'étude du comportement des circulateurs planaires en technologie micro-ruban à température cryogénique. La deuxièmeapplication, consistait à élaborer un modèle électromagnétique de la cellule GTEM. ABSTRACT : The multimodal variational method (MVM) is an electromagnetic modelling integral method which is very efficient in analysing uni-axial discontinuities. This method is based on the identification on the electromagnetic field on both sides of the discontinuity in association with the mode-coupling definition by using test functions. this provides it with very good performances particulary in terms of rapidity an precision. The objective of this thesis, is to adapt the use of the MVM in addition whith other methods like the BEM or the TRM to the treatment of circuits presenting a non-conventional uni-axial discontinuities through tow rather different applications. the first one onsisted of the study of the microstrip circulators behavior at cryogenic temperature. the second application , consisted in creating an electromagnetic model of GTEM cell

Hypoxia promotes liver stage malaria infection in primary human hepatocytes in vitro

Homeostasis of mammalian cell function strictly depends on balancing oxygen exposure to maintain energy metabolism without producing excessive reactive oxygen species. In vivo, cells in different tissues are exposed to a wide range of oxygen concentrations, and yet in vitro models almost exclusively expose cultured cells to higher, atmospheric oxygen levels. Existing models of liver stage malaria that utilize primary human hepatocytes typically exhibit low in vitro infection efficiencies, possibly due to missing microenvironmental support signals. One cue that may influence the infection capacity of cultured human hepatocytes is the dissolved oxygen concentration. We developed a microscale human liver platform comprised of precisely patterned primary human hepatocytes and nonparenchymal cells (MPCC) to model liver stage malaria, but the oxygen concentrations are typically higher in the in vitro liver platform than anywhere along the hepatic sinusoid. Indeed, we observed that liver stage Plasmodium parasite development in vivo correlates with hepatic sinusoidal oxygen gradients. Therefore, we hypothesized that in vitro liver stage malaria infection efficiencies may improve under hypoxia. Using the infection of MPCCs with P. berghei or P. yoelii as a model, we observed that ambient hypoxia resulted in increased survival of exo-erythrocytic forms (EEFs) in hepatocytes, and improved parasite development in a subset of surviving EEFs, based on EEF size. Further, the effective cell surface oxygen tensions (pO2) experienced by the hepatocytes, as predicted by a mathematical model, were systematically perturbed by varying culture parameters like hepatocyte density and media height, uncovering an optimal cell surface pO2 to maximize the number of mature EEFs. Initial mechanistic experiments reveal that treatment of primary human hepatocytes with the hypoxia mimetic, cobalt (II) chloride, as well as a HIF-1α activator, dimethyloxalylglycine, also enhance P. berghei infection, suggesting that the effect of hypoxia on infection is mediated in part by host-dependent HIF-1α mechanisms.Bill & Melinda Gates Foundation (Award 51066)Howard Hughes Medical Institut

Hybrid Optimisation Method for the Facility Layout Problem

International audienc

Formulation et caractérisation de nanocapsules lipidiques chargées en vitamine D3

RÉSUMÉ: La vitamine D3 est un nutriment lipophile. Elle a été identifiée pour la première fois au 20ème siècle pour son implication dans la survenue du rachitisme. Elle est considérée comme une pro-hormone de la famille des stéroïdes. Ces dernières décennies, la vitamine D3 a attiré l'attention de nombreux chercheurs due à ses effets non seulement squelettiques (maintenance de la bonne minéralisation d'os) mais aussi extra-squelettiques comme la prévention de cancer, de diabète et même la réduction de taux de mortalité. L'utilisation de la nanotechnologie dans le domaine pharmaceutique a suscité un intérêt considérable ces dernières années, notamment l'utilisation de nanovecteurs pour la délivrance d'agents thérapeutiques avec une meilleure biodisponibilité en diminuant leurs effets secondaires. Parmi ces nanovecteurs, on trouve les nanoémulsions sous forme des nanocapsules lipidiques (LNCs). L'axe de recherche de ce mémoire est l'utilisation des nanocapsules lipidiques comme plateforme pour la délivrance de la vitamine D3. Un des objectifs est de développer des nanocapsules lipidiques avec une quantité optimale de la vitamine D3 dans 3 triglycérides à chaîne moyenne (TMC) (Labrafac, Tricaprylin et LC-810L). Une étude de stabilité physique a été faite sur des LNCs chargées en vitamine D3 et vides (Placebo) à l'état liquide et après lyophilisation. Par ailleurs, une étude de la cinétique de libération de la vitamine D3 in vitro a été aussi réalisée. A la fin, les résultats ont montré qu'on arrive à solubiliser jusqu'à 10 % p/p de la vitamine D3 dans les trois TCM. En revanche, on a eu des nanoémulsions (chargées en vitamine D3 ainsi que vides) stables qu'avec Labrafac et Tricaprylin durant plus de 6 mois ainsi qu'une stabilité de LNCs lyophilisées durant plus de deux mois. Mots clés : nanoémulsion, nanocapsules lipidiques, méthode d'inversion de phase et vitamine D3. ABSTRACT: Vitamin D3 is a lipophilic nutrient. It was first identified in the 20th century for its involvement in the onset of rickets. It is considered as a pro-hormone of the steroid family. In recent decades, vitamin D3 has attracted the attention of many researchers due to its effects not only skeletal (maintenance of good bone mineralization) but also extra skeletal as the prevention of cancer and diabetes or even the reduction of mortality rates. The use of nanotechnology in the pharmaceutical field has attracted considerable interest in recent years, including the use of nanovectors for the delivery of therapeutic agents to improve their bioavailability by decreasing their side effects. Among these nanovectors, we find the lipid nanocapsules (in the form of nanoemulsions). The research focus of this paper is the use of lipid nanocapsules as a platform for vitamin D3 delivery. One of the objectives is to develop lipid nanocapsules with an optimal amount of vitamin D3 in 3 oils (Labrafac, Tricaprylin and LC-810L). A physical stability study was conducted on LNCs loaded with vitamin D3 and empty ones (Placebo) in the liquid state and after freeze-drying. In addition, a kinetic study of vitamin D3 release in vitro was also carried out. In the end, the results showed that up to 10% w/w of vitamin D3 was soluble in the 3 oils. On the other hand, we had stable nanoemulsions (loaded with vitamin D3 and empty ones) as with Labrafac and Tricaprylin more than 6 months. The lyophilized LNCs have also showed à good stability after 2 months of the resuspension in water. Key words: nanoemulsion, lipid nanocapsules, phase inversion temperature and vitamin D3

Calcul de la matrice d'impédance linéique du système ligne-câble avec la méthode des éléments finis

RÉSUMÉ Ce mémoire présente une méthode complète pour obtenir la matrice d’impédance par unité de longueur d’un système mixte ligne aérienne et câble souterrain dans un espace non borné compte tenu de l'effet du sol. Ceci est réalisé en utilisant une méthode des éléments finis conforme bidimensionnelle, qui consiste à déterminer les tensions de tous les conducteurs sous des conditions des courants appliqués, d’où son nom la méthode des tensions. Les équations de Helmholtz décrivant l'approximation quasi stationnaire du comportement des champs électromagnétiques sont résolues à l'aide de la méthode des éléments finis, avec le logiciel commercial COMSOL Multiphysics. La méthode des tensions choisie consiste à déterminer les tensions de tous les conducteurs sous conditions des valeurs de courants appliqués. Elles sont déterminées avec le logiciel Comsol on utilisant les physiques AC/DC et Équations globales. La discrétisation du domaine d’étude est choisie de telle sorte à prendre en compte de la variation de l’épaisseur de peau avec la fréquence. Le maillage doit être très fin à la surface de tous les domaines parcourus par un courant pour inclure dans les calculs les effets de peau et de proximité qui influencent considérablement les valeurs des éléments de la matrice d’impédance surtout en haute fréquence. Il existe d’autres méthodes d’éléments finis qui permettent de calculer l’impédance linéique comme la méthode de l’énergie et la méthode de la densité de courant. En comparant la méthode de l’énergie et la méthode des tensions c’est que la première diverge rapidement tandis que la méthode des tensions continue de converger et en plus elle prend en compte les effets de peau et de proximité ainsi que l’effet de retour du courant par la terre. Les résultats numériques obtenus sont comparés aux résultats analytiques du logiciel EMTP.----------ABSTRACT This thesis presents a complete method for obtaining the per unit length impedance matrix of a mixed overhead line and underground cable system in an unbounded space considering the effect of the ground. This is achieved by using a two-dimensional conformal finite element method which determines the voltages of all conductors after applying currents; hence its name is the voltage method. The Helmholtz equations describing the quasi-stationary approximation of the behavior of electromagnetic fields are solved by the finite element software COMSOL Multiphysics. With the voltage method, the voltages of all the conductors are determined by applying specific currents, using the AC / DC module and Global equations in COMSOL. The discretization of the field of study is chosen to consider the variation of the skin thickness with the frequency. It must be very thin on the surface of all the areas traversed by a current to consider the skin and proximity effects which have significant influence on the impedance matrix especially at high frequencies. There are other finite element methods which allow calculating the linear impedance: the loss energy method and the current density method. The loss energy method diverges rapidly while the voltage method continues to converge at high frequencies. It also considers the skin and proximity effects as well as the effect of the earth return current. The numerical results obtained are compared with the analytical results of the EMTP software. Concerning the mutual impedance matrix between an overhead line and an underground cable, there are also analytical methods that allow approximate calculations. The most commonly used approximate methods are the Lucca method and the CCITT method. In order to study the accuracy of their approximations, the analytical results are compared with the numerical results of the proposed voltage method considering different parameters (such as height of the line, horizontal distance between line and cable, and conductivity of the ground)