Achkar yamina Doctorat d’Etat Champs Disciplinaire



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Contributions à l’étude de l’Oscillateur Harmonique à Paramètres Variables dans le temps
Par

ACHKAR Yamina
Doctorat d’Etat

Champs Disciplinaire : Physique / Physique Mathématiques

Soutenu le : 09 Janvier 2010
Membres de jury : 

Azzeddine LAFQIH MARRAKCHI, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Jouad TAJMOUATI , Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Salaheddine SAYOURI , Co-Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Mohamed ABID, Rapporteur

Faculté des Sciences, Ain Chock , Casablanca

Taoufiq OUALI , Rapporteur

Faculté des Sciences, Oujda

Yassine HASSOUNI , Membre

Faculté des Sciences, Agdal, Rabat

Résumé :


Dans cette thèse, nous avons utilisé deux méthodes théoriques de résolution du problème de l’oscillateur harmonique à paramètres dépendants du temps. L’étude de ce système quantique ainsi que la recherche de méthodes analytiques et/ou numériques de résolution constituent toujours des sujets d’actualité en physique théorique.

La première méthode, que nous avons développée, consiste en une résolution directe des équations du mouvement, en représentation de Heisenberg, de l’oscillateur harmonique à masse et à fréquence dépendantes du temps. La résolution directe de ces équations différentielles, qui sont à coefficients dépendants du temps, n’est pas toujours simple. Aussi, nous avons opté pour un changement de variable approprié et introduit une constante σ conjuguant la variation de la masse m(t) et de la fréquence ω(t), et, ainsi, sans faire aucun choix explicite des expressions de m(t) ni de ω(t), la résolution est devenue directe et conséquente selon trois domaines de variation de σ. Nous avons déterminé les solutions exactes en opérateurs de position q(t) et d'impulsion p(t), leurs valeurs moyennes et nous avons déduit la relation d'incertitude de Heisenberg. Nous avons montré que le principe d'incertitude est satisfait pour tout σ et à tout instant t. Nous avons, ensuite, appliqué ce formalisme à l’Oscillateur Harmonique de Kanai-Caldirola en faisant des choix "tests" des expressions de m(t) et de ω (t) ayant déjà faits d’autres études.

Dans la deuxième partie, nous avons traité le cas de l’oscillateur harmonique à Hamiltonien dépendant périodiquement du temps moyennant une résolution approchée de l’équation de Schrödinger dépendante du temps. Cette approche est basée sur l’application du théorème de Floquet et la méthode des moyennes résonantes (MMR). Le principe général de la MMR consiste en une décomposition de l’Hamiltonien d’interaction en deux parties; une partie moyenne et une partie oscillante selon un choix adéquat d’une séquence fréquentielle qui permet d’éliminer les termes séculaires (problème majeur des méthodes perturbatives habituelles). Nous avons, ainsi, déterminé les expressions de l’opérateur d'évolution développé à l'ordre 1 et jusqu’à l'ordre 3 amélioré puis explicité les états réels de ces systèmes quantiques, appelés états de Floquet. Par la suite, grâce à ce formalisme nous avons traité différents types d’oscillateurs harmoniques dépendants du temps (O.H.D.T) tels que; l’O.H. soumis à un champ sinusoïdal, l’O.H. à masse variable périodiquement avec le temps, l’O.H. à fréquence de variation périodique dans le temps et l’O.H. à masse et à fréquence dépendantes toutes les deux du temps. Nous avons montré que le principe d’incertitude de Heisenberg est bien satisfait et indique sur une variation oscillatoire de ces états.

Des comparaisons directes avec divers travaux publiés par d’autres auteurs ayant traité ces systèmes avec des méthodes tout à fait différentes les unes des autres et différentes des nôtres ont été faites et discutées. La concordance de tous nos résultats a toujours été manifeste.


Mots clés : Etats de Floquet ; Oscillateur harmonique ; Kanai Caldirola ; Méthode des moyennes résonnantes



CONTRIBUTIONS TO THE STUDY OF THE HARMONIC OSCILLATOR WITH TIME-DEPENDENT PARAMETERS


Abstract:
In this thesis, we have used two theoretical methods for solving the problem of the Harmonic Oscillator with time dependent parameters. Study of such quantum systems and search of new analytical approaches are of great interest in theoretical physics.

The first method, which we developed, is a direct resolution of the equations of motion, in Heisenberg’s picture, of Harmonic Oscillator with time-dependent mass and frequency. The direct resolution of these differential equations with time-dependent coefficients is not simple. With the help of a judicious change of variables, introducing a constant  and combining the time-variation of mass m(t) and frequency (t), we obtained a second order differential equations with constant coefficients. So, without any choice of explicit expressions of m(t) and (t), the resolution became direct and systematic. Solving these equations needed consideration of three domains of values of , and the exact solutions corresponding to position, q(t), and momentum, p(t), operators, their expectation values between coherent states and the Heisenberg uncertainty relation were determined. We successfully applied this formalism to various forms of Kanai-Caldirola Harmonic oscillator.

In the second part of the thesis, we considered the case of a Harmonic Oscillator with periodically-time-dependent Hamiltonian by solving the time-dependent Schrödinger equation. The approach is based on the Floquet theorem, which transforms the time-dependent Schrödinger equation to a time-independent one, combined with the Resonating Averages Method. The general principle of R.A.M. is a decomposition of the interaction Hamiltonian into two parts: the average and oscillating parts by means of an appropriate choice of a frequency sequence preventing apparition of secular terms (the major problem of all usual perturbation methods). We have also successfully applied the above mentioned approach to various kinds of time-dependent Harmonic Oscillators (TDHO): Forced Harmonic Oscillator, H.O with periodically-time-dependent mass, H.O. with periodically-time-varying frequency and H.O. with periodically-time-dependent both mass and frequency. In particular, we have shown that the Heisenberg uncertainty principle is satisfied.

Satisfactory comparisons of our various results corresponding to the two above mentioned methods, and for each case of the above kinds of Harmonic Oscillators with time-dependent parameters, have been done and showed a perfect agreement with different results published by other authors performing various other methods.



Key Words : Floquet states; Harmonic oscillator; Kanai Caldirola oscillator; Resonating Averages Method

ETUDES DES PROPRIETES MAGNETIQUES ET TRANSITIONS DE PHASE DANS LES SYSTEMES SPINELLES DE TYPE : A-SPINELLE, B-SPINELLE ET AB-SPINELLE 
Par

FILALI Abderrahmane

Doctorat d’Etat

Champs Disciplinaire : Physique / Magnétisme

UFR : Physique des matériaux pour l’environnement et les nanostructures

Soutenu le : 03 juillet 2010
Membres de jury : 

Mohamed Jamil Ouazzani, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Najib Benzakour, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Hamid Ez-Zahraouy, Rapporteur

Faculté des Sciences, Rabat

Abdelmajid Ainane, Rapporteur

Faculté des Sciences, Meknès

Mohamed Hamedoun, Membre

INANOTECH, Rabat

ahmed Hourmatallah, Membre

Ecole Normale Supérieure, Fès

Izeddine Zorkani, Membre

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Khalid Bouslykhane, Membre

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Résumé :


Dans ce travail, nous avons étudié les propriétés magnétiques des systèmes spinelles dilués. Nous avons adopté la technique du développement en séries à haute température (HTSE) et la méthode des approximants de Padé (PA) pour étudier l’ordre à courte portée et pour déterminer les exposants critiques relatifs à la susceptibilité magnétique et à la longueur de corrélation des systèmes A-spinelle, B-spinelle et AB spinelle.

Pour le système A-spinelle présentant un ordre antiferromagnétique, nous avons étudié la variation de l’inverse de la température de Néel en fonction du rapport des intégrales d’échange entre premiers voisins et seconds voisins. La variation thermique des trois premières fonctions de corrélations montre l’existence d’un ordre à courte portée pour des températures supérieures à TN.

Pour l’AB-spinelle, la méthode des approximants de Padé est utilisée pour estimer l’exposant critique associé à la susceptibilité magnétique. Une nette variation de avec les interactions d’échange JAA, JBB et JAB a été observée. On distingue trois régions : pour le système très frustré, est grand. Dans la région anisotrope,approche les valeurs prédites par le modèle d’Ising. Pour le système isotrope, tend vers la valeur prédite par le modèle d’Heisenberg. Ce modèle a été appliqué aux systèmes particuliers FeCr2S4 et CoCr2S4. Les valeurs de et Tc obtenues par la présente méthode sont en accord avec les valeurs obtenues expérimentalement.

Nous avons étudié les propriétés magnétiques des systèmes ZnxCd1xCr2S4 dilués. L’effet de la dilution sur les intégrales d’échanges est modélisé par une loi de distribution adaptée au changement du voisinage de l’ion magnétique B. Le taux de dilution intermédiaire engendre un état verre de spin dû essentiellement à un degré de frustration accentué. Les diagrammes de phases théoriques obtenus sont en bon accord avec les résultats expérimentaux.


Mots clés :

Spinelle, diagramme de phase, développement en séries à haute température.




STUDIES OF MAGNETIC PROPERTIES AND PHASE TRANSITIONS IN SPINEL SYSTEMS: A-SPINEL, B-SPINEL AND

AB-SPINEL

Abstract:
In this work, we have studied the magnetic properties of the spinels diluted systems. We adopted the high temperature series expansion technique (HTSE) extrapolated with the Padé approximants method (PA) to study short range order and to determine the critical exponent asociciated with the magnetic susceptibility and the correlation length of systems A-spinel, B-spinel and ABspinel.

For the A-spinel with an antiferromagnetic order, we have studied the variation of the inverse of the Neel temperature as a function of the ratio of exchange integrals between nearest neighbors and next nearest neighbor. The variation of the first three correlation functions shows the existence of a short range order for temperatures above TN.

For the AB spinel, the Padé approximant method is used to estimate the critical exponent assosiated with the magnetic susceptibility. A net variation of with exchange couplings has been observed. This variation presents some unusual characteristics. In particular, we distinct three regions: For highly frustrated system, is large. In the anisotropic region, approaches the vlues predicted by Ising model. For the isotropic system, tend to the value predicted by Heisenberg model. We make comparison with experiment by studying real Heisenberg spinel ferrite systems ACr2S4 (A= Fe, Co). The results of and Tc obtained by the present approach are in agreement with the experimental ones.

We have studied the magnetic properties of diluted systems ZnxCd1-xCr2S4. The effect of dilution on the exchange integrals is modeled by a distribution law adapted to the change of the neighborhood of the magnetic ion B. The intermediate dilution leads to a spin glass state due mainly to an increased level of frustration. The theoretical phase diagrams obtained in this work are in good agreement with experimental ones.
Key Words :

Spinel, phase diagram, high-temperature series expansion.



Contribution à l’Amélioration des Méthodes et des Algorithmes d’Autocalibrage des Caméras, pour la Reconstruction des Scènes Tridimensionnelles
Par

SAAIDI Abderrahim

Champs Disciplinaire : Informatique

UFR: Informatique Avancée

Soutenu le : 06/02/2010
Membres de jury : 

Moulhime EL BAKKALI, Président

Vice Président de l'Université Sidi Mohammed ben Abdellah, Fès

Khalid SATORI, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Abderrahmane SBIHI, Rapporteur

Directeur de l'ENSA, Tanger

Mohammed ETTAOUIL, Rapporteur

Faculté des Sciences et Techniques, Fès

Ahmed ROUKH, Membre

Faculté des Sciences, Meknès

Mmohammed MASRAR, Membre

Faculté des Sciences et Techniques, Fès

Hamid TAIRI, Membre

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Résumé :


Cette thèse, qui est préparée au sein du laboratoire LIIAN "Informatique, Imagerie et Analyse Numérique", étudie le problème d'autocalibrage et l'influence de quelques contraintes proposées sur les scènes et les caméras pour estimer leurs paramètres intrinsèques et extrinsèques par l'utilisation des images prises de points de vue différents sans aucune connaissance à priori sur la scène 3D traitée. Nos contributions principales sont concentrées sur la proposition des méthodes d'autocalibrage simples et efficaces en ajoutant des contraintes sur le système utilisé (scène plane, paramètres intrinsèques constants, mouvement particulier des caméras,…) pour simplifier et réduire les équations d'autocalibrage.

Mots clés :


Autocalibrage des caméras, Géométrie épipolaire, Rectification des images, Mise en correspondance des images, Reconstruction 3D.

Amelioration the methods and algorithms cameras selfcalibration, for scenes 3D reconstruction
Abstract:

This thesis, that is prepared in the laboratory LIIAN "Informatique, Imagerie et Analyse Numérique", studies the problem of self-calibration and the influence of some constraints proposed on the scenes and the cameras to estimate their intrinsic and extrinsic parameters with the images utilization taken the differents positions without any knowledge on the treated 3D scene. Our main contributions are concentrated on the proposal the simple and efficient self-calibration methods while adding constraints on the used system (planar scene, intrinsic parameters constants, particular motion of camera,…) to simplify and reduce the self-calibration equation


Key Words:

Camera self-calibration, Epipolar geometry, Images rectification, Images mathing, 3D reconstruction.




Stochastic epidemic models:

convergence, finale size and stability
Par

KIOUACH Driss
Champs Disciplinaire : Mathématiques / Statistique et Probabilités appliquées

UFR : Statistique et Informatique

Soutenu le : 6 février 2010
Membres de jury : 

Mostafa HARTI, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Lahcen OMARI, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Abderrahmane JARRAR O., Rapporteur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

KISSAMI Abdelghani, Rapporteur

Faculté des Sciences, Oujda

RAIS Noureddine, Membre

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

OUHBI Brahim, Membre

ENSAM, Meknès

EZZAKI Fatima

Faculté des Sciences et Techniques, Fès

Résumé :


Dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur quatre modèles.

Le premier modèle est le modèle SISR (Susceptible - Infecté - Susceptible - Retiré). Dans cette thèse nous avons étudié la convergence presque sûre et uniforme en probabilité du modèle SISR stochastique vers un modèle déterministe. Cela nous permet de l'approximer lorsque la population est grande.

Le deuxième modèle que nous avons traité est le modèle SIR (Susceptible - Infecté - Retiré). Dans cette thèse, nous avons considéré le modèle épidémique de type SIR avec les taux d'infection et de retirement de forme générale. Pour calculer la taille finale de ce modèle, nous avons donné une méthode récursive (exacte) rapide et une approximation par diffusion. Aussi, nous avons calculé la taille finale de la version hétérogène du modèle. Ensuite, nous avons fait un calcul numérique pour certains paramètres pour toutes ces méthodes. Les résultas obtenus montrent que nos méthodes sont numériquement stables et nous permettent de calculer la taille finale pour une population d'une taille assez grande.

Le troisième est le modèle épidémique carrier-borne. Nous avons donné un algorithme pour calculer la taille finale, avec des taux de forme générale. Ainsi, nous avons donné des exemples numériques pour différentes valeurs de paramètres. Cet algorithme est stable, rapide et valable pour une population large.



Le quatrième modèle est le modèle SIRS (Susceptible - Infecté - Retiré - Susceptible). Dans cette thèse, nous transformons le problème déterministe à un problème stochastique correspondant en introduisant un bruit blanc dans le modèle déterministe et nous étudions le domaine positivement invariant et la stabilité de notre modèle.

Mots clés :


Modèle épidémique, modèle stochastique, modèle déterministe, convergence presque sûre uniforme, convergence en probabilité uniforme, Taille finale, mouvement Brownien, équation différentielle stochastique, domaine positivement invariant, stabilité stochastique.
STOCHASTIC EPIDEMIC MODELS:

CONVERGENCE, FINAL SIZE AND STABILITY

Abstract:
In this thesis we will concentrate on four models.
The first model is the SISR (Susceptible - Infected - Susceptible - Removed) model. In this thesis we study its convergence almost sure uniform and in probability uniform to deterministic model. This allows us to approach it when the population is large.
The second model that we will have a look at is the so called the SIR epidemic. In this thesis we consider the SIR epidemic model with infection and removal rates of general form. To calculate the final size of this model we give a fast recursive method (exact) and a diffusion approximation. Also we calculate the final size for their heterogeneous version. Then we make a numerical calculation for some particular parameters for all this methods. Our methods are numerically stable and we allow calculating the final size for more large population.
The third epidemic model is the so-called carrier-borne epidemic model. The final size is a solution of system of equations. We give an algorithm to calculate the final size with rates of general form. In the end we give numerical examples for different values of parameters. This algorithm is stable, fast and valid for a large population.
The fourth model that we will be interested is the SIRS (Susceptible - Infected - Removed - Susceptible) model. In this thesis, we transform the deterministic problem to a corresponding stochastic problem by introducing a white noise in the deterministic model and we study the positively invariant set and the stability of this stochastic model.


Key Words:
Epidemic model, stochastic model, deterministic model, convergence almost sure uniform, convergence in probability uniform, final size, Brownian motion, stochastic differential equations, set positively invariant, stochastic stability.

CONTRIBUTION A LA COMMANDE FLOUE DECENTRALISEE DES GRANDS SYSTEMES
Par

ERRAHMANI Ahmed

Champs Disciplinaire : Physique / Automatique, Signaux et Systèmes

UFR: Automatique et Analyse des systèmes

Soutenu le : 17/02/2010
Membres de jury : 

Abdelaziz HMAMED, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Ismail BOUMHIDI, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Rachid EL BACHTIRI, Rapporteur

Ecole Supérieure de Technologie, Fès

Ahmed ROUKH, Rapporteur

Faculté des Sciences, Meknès

Khadija SLAOUI, Rapporteur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

El houssaine TISSIR, Examinateur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Hamid TAIRI, Examinateur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Résumé :

Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse concernent la commande floue décentralisée appliquée à une classe à grande échelle de systèmes MIMO à structure inconnue avec des dynamiques non linéaires et des interconnections aussi inconnues.

Notre objectif porte sur le développement de structure de commande décentralisée à base des modèles flous pour résoudre le problème des non linéarités, des interconnections tout en assurant la stabilité et la robustesse de la structure de commande.

La synthèse des lois de commande, est basée généralement sur la représentation du procédé par un modèle mathématique. Cependant, dans notre cas, cette représentation est supposée très difficile à obtenir. Pour résoudre ce problème, une solution peut être envisagée à partir d’une représentation du comportement du système par un modèle flou où les relations entre les entrées, les sorties et les états sont représentées par des implications logiques.

Ainsi, dans ces travaux, nous avons développé deux techniques de commande floue décentralisée pour la classe de systèmes non linéaires interconnectés. La première approche consiste à développer une commande adaptative floue décentralisée dans les deux cas directe et indirecte. Quant à la deuxième approche, nous avons conçu une commande floue adaptative robuste complètement décentralisée : les dynamiques, qui sont supposées non linéaires et inconnues, sont approximées par un système flou et les interconnections supposées inconnues sont prédites par leur projection sur une base de fonctions orthogonales.

Finalement, nous avons pris comme exemple d’application, le contrôle par commande floue décentralisée du microclimat interne d'une serre agricole. Considéré comme un système complexe, multi variables, ouvert, non linéaire et non stationnaire, nous avons décomposé le système serre en deux sous systèmes, qui sont commandés séparément par deux contrôleurs flous. Le premier système a comme sortie la température interne de la serre et le deuxième a comme sortie l’hygrométrie interne. On a proposé une procédure d’identification des paramètres du modèle par classification floue et une commande à deux contrôleurs flous pour les deux sous systèmes.


Mots clés :

Commande décentralisée, Logique floue, Systèmes non linéaires, Systèmes interconnectés.




CONTRIBUTION TO THE FUZZY DECENTRALIZED CONTROL OF LARGE SCALE SYSTEMS

Abstract:

The work presented in this thesis concern the decentralized fuzzy control applied to a class of large-scale systems MIMO with unknown nonlinear dynamics and interconnections also unknown.

Our focus is on developing decentralized control structure based on fuzzy models to solve the problem of nonlinearities, interconnections while ensuring stability and robustness of the control structure.

The synthesis of control laws is generally based on the representation of the process by a mathematical model. However, in our case, this representation is assumed to be very difficult to obtain. To resolve this problem, a solution can be envisaged from a representation of system behaviour by a fuzzy model where relationships between inputs, outputs and states are represented by logical implications.

Thus, in this work, we developed two techniques for decentralized fuzzy control for class of nonlinear interconnected systems. The first approach is to develop an adaptive fuzzy decentralized control for both cases direct and indirect. The second approach, we designed a robust adaptive fuzzy control completely decentralized : dynamics, which are assumed unknown and nonlinear, are approximated by a fuzzy system and the interconnections are assumed unknown predicted by their projection on a basis of orthogonal functions.

Finally, we took as an example of application, the control of the internal microclimate of a greenhouse by decentralized fuzzy control. Considered as a complex, multi-variable, nonlinear and nonstationary, we decomposed the system into two subsystems, which are controlled separately by two fuzzy controllers. The first system output is the internal temperature of the greenhouse and the second is the internal humidity. We proposed fuzzy clustering techniques for identifying the model parameters and two fuzzy controllers to control separately the two subsystems.


Key Words:
Decentralized control, Fuzzy logic, Nonlinear systems, Interconnected systems.

Système expert basé sur la méthode des moments de Racah : Applications sur une base des motifs artisanaux manuscrits
Par

FARDOUSSE Khalid

Champs Disciplinaire : Physique / Automatique, Signaux et Systèmes

UFR : automatique et analyse des systèmes

Soutenu le : 13/03/2010
Membres de jury : 

Abdelaziz HMAMED, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz Fès

Hassan QJIDAA, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz Fès

Houssine ABERKANE, Rapporteur

Faculté des Sciences et Techniques Fès

Ahmed ROUKHE, Rapporteur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz Meknès

Khalid BOUZOUBAA, Rapporteur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz Fès

Abdellah AARB, Examinateur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz Fès

Mounir RIFI, Examinateur

Ecole Supérieure de Technologie ain Chok Casablanca

Résumé :


L'objectif de cette thèse est de réaliser un système expert basé sur les moments de Racah, appliqué sur une base des motifs artisanaux manuscrits. Le premier axe de notre contribution consiste tout d’abord à créer une base de données des motifs manuscrits, puis de mettre en œuvre un système de reconnaissance des motifs requêtes.

La sélection des primitives est une étape importante dans tout système de reconnaissance de formes. Elle est considérée comme un problème d’optimisation combinatoire dont l’objectif principal est de réduire le nombre des primitives en éliminant celles qui sont redondantes via le principe du maximum d’entropie comme critère de sélection du nombre optimal de descripteurs constitués par les moments de Racah.

Nous avons proposé un classifieur neuro-génétique qui à l’avantage d’être robuste étant donné qu’il associe les réseaux de neurones avec les algorithmes génétiques dans sa conception.

Le second axe consiste à présenter une nouvelle approche statistique de squelettisation basée sur la théorie des moments de Racah, la fonction d’intensité de l’image et le principe de maximum d’entropie.

Nous avons introduit par la suite, une méthode d’indexation des images basée sur les moments de Racah, permettant d’accélérer l’accès et la gestion de la base de données, puis une méthode de vectorisation et de reconnaissance des motifs en utilisant l’approximation polygonale.

L'ensemble de ces travaux est implémenté dans une application sous réseau.
Mots clés :

Reconnaissance de formes, Moments de Racah, Principe du maximum d’entropie, Classifieur, Réseaux de neurones, Algorithmes génétiques, Indexation, Vectorisation, Approximation polygonale, Squelettisation.


Système expert basé sur la méthode des moments de Racah : Applications sur une base des motifs artisanaux manuscrits

Abstract:
The objective of this work is to implement an expert system based on Racah moments, in order to be applied on a basis of the handwritten crafts motives. The first axis of our contribution is to create a database of handwritten motives, and then implement a system for recognizing patterns queries.

The selection of primitives is an important step in any system of pattern recognition. It is regarded as a combinatorial optimization problem whose objective is to reduce the number of primitives by eliminating those redundant through the entropy maximum principle. This last is used as a criterion for selecting of the optimal number of descriptors constituted by Racah moments.

We have proposed a neuro-genetic classifier which has the advantage to be robust since it combines neural networks with genetic algorithms in its design.

The second axis is to present a new statistical approach of the skeletonization based on the theory of Racah moments, the intensity of the image and the principle of maximum entropy.

We subsequently introduced a method of indexing images based on moments of Racah, allowing faster access and management of the database, then a method for targeting and recognition of patterns using the polygonal approximation.
Key words:

Pattern recognition, Racah Moments, Entropy maximum principle, Classification, Neurons networks, Genetic algorithms, Indexing, Vectorization, Polygonal approximation, Skeletonization.



MODELISATION SPATIO-TEMPORELLE PAR MODELE D’ETAT HARMONIQUE : APPLICATION A L’IMAGERIE DYNAMIQUE DU CŒUR ET A LA RECHERCHE D’IMAGES PAR LE CONTENU
Par

EVINA EKOMBO Patrick Lionel

Champs Disciplinaire : Informatique / Traitement d’Images.

UFR : Informatique Avancée

Soutenu le : 13/03/2010
Membres de jury :

Abdellah MECHEQRANE, President

Faculté des Sciences et Techniques Fès

Mohammed MEKNASSI, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El mahraz Fès

El Hassan SBAI, Rapporteur

Ecole Supérieure de Technologie Meknés

Hassan QJIDAA, Rapporteur

Faculté des Sciences Dhar El mahraz Fès

El Hassane IBN-ELHAJ, Membre

INPT, Rabat

Said El ALAOUI OUATIK, Membre

Faculté des Sciences Dhar El mahraz Fès

Résumé :


Cette thèse est consacrée à la modélisation spatio-temporelle par un modèle mathématique dans le contexte de l’imagerie dynamique du cœur et le contexte de la recherche d’images par le contenu. L’approche proposée dans ce mémoire est basée sur le modèle d’état harmonique qui est linéaire et dynamique.

Dans un premier temps, nous présentons le modèle dans sa définition mathématique. Dans un second temps, nous prolongeons la définition du modèle pour qu’il réponde aux besoins du contexte de travail. Cette redéfinition du modèle nous a permis de proposer des algorithmes originaux dans les deux contextes d’applications choisies.

Dans le contexte de l’imagerie médicale, nous proposons deux algorithmes afin d’assurer le suivi du mouvement du ventricule gauche. Ces algorithmes offrent une aide à l’émission de diagnostic par l’ensemble de mesures qu’ils donnent. La validation de ces algorithmes a été faite sur des bases d’images IRM.

En ce qui concerne la recherche par le contenu, nous proposons trois descripteurs qui assurent une représentation succincte et intuitive des objets présents dans les bases d’évaluation. Un procédé de normalisation spécifique est présenté pour la normalisation des contours extraits des objets avant l’application des descripteurs. Des mesures de similitudes adaptées sont mise en place pour évaluer, lors d’expériences, l’invariance, la discrimination et la robustesse de nos descripteurs de formes. Les résultats de recherche sur les bases d’objets standardisés montrent que ces descripteurs sont une alternative intéressante aux descripteurs de formes précédemment évalués sur ces bases.

Mots clés :


Modèle d’Etat Harmonique, Descripteur de Fourier, Filtre de Kalman, Suivi de mouvement, Mise en correspondance, Descripteur de formes, Invariances, Transformées affines, Mesures de similarité, Indexation, Imagerie médicale.

SPATIO-TEMPORAL MODELING BY HARMONIC STATE MODEL: APPLICATION TO DYNAMIC IMAGING OF THE HEART AND CONTENT-BASED IMAGE RETRIEVAL


Abstract:

This thesis is dedicated to the spatio-temporal modeling by a mathematical model in the context of the dynamic imaging of the heart and the context of content-based image retrieval. The approach proposed in this report is based on the harmonic state model which is linear and dynamic.

Initially, we present the model in its mathematical definition. In a second step, we extend the definition of the model to meet the needs of the working context. This redefinition of the model allowed us to propose original algorithms in both contexts of selected applications.

In the context of medical imaging, we propose two algorithms to insure the tracking of the left ventricular motion. These algorithms offer a help to the issuance of diagnosis by the package of measures it provides. The validation of these algorithms was made on the basis of medical imaging MRI.

Regarding the content-based image retrieval, we propose three descriptors that provide brief and intuitive representation of the present objects in the valuation bases. Appropriate measures of similarities are defined for a rapid assessment of our pattern descriptors in experiments. Research results on the bases of standard objects show that these descriptors are an attractive alternative to earlier pattern descriptors evaluated on these bases.
Key Words:

Harmonic state model, Fourier descriptor, Kalman filter, Motion tracking, Matching, Pattern descriptor, Invariances, Affine transforms, Similarity measures, Retrieving, Medical imaging.



CONTRIBUTION A UNE INGENIERIE DIDACTIQUE

POUR L’ENSEIGNEMENT ET L’APPRENTISSAGE DES TESTS STATISTIQUES A L’UNIVERSITE
Par

ELM’HAMEDI Moulay Zahid
Champs Disciplinaire : Mathématiques / Didactique des Mathématiques

UFR : Didactique des Mathématiques et de la Physique

Soutenu le : Samedi 10 avril 2010
Membres de jury : 

Mohammed MOURADI, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Moncef ZAKI, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Mostafa HARTI, Rapporteur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Hamid BEHAJ, Rapporteur

Faculté des Sciences de l’Education, Rabat

Mohammed ELKETTANI, Membre

Faculté des Sciences, Kénitra

Abdelaziz MAALMI, Membre

INSEA, Rabat

Résumé :

Les tests statistiques sont à l’origine d’outils importants d’analyses statistiques de données. Cependant, il est largement reconnu, du moins dans le milieu universitaire, que leur enseignement reste un sujet difficile aussi bien pour l’enseignant que pour l’apprenant. En effet, la littérature de recherches en didactique sur les tests statistiques rapporte diverses difficultés, souvent en rapport avec des conceptions erronées, que l’on peut rencontrer à tous les âges et à tous les niveaux d’expertise.

Nous partons de l’hypothèse selon laquelle l’enseignement des tests statistiques ne peut être réussi en l’absence de situations permettant l’appréhension de la signification des procédures impliquées dans cette notion. Ainsi, nous avons conduit une expérimentation auprès d’étudiants de la troisième année universitaire scientifique afin d’identifier les éléments de mesures qui seraient nécessaires pour l’amélioration de l’enseignement des tests statistiques. Des analyses qualitative et quantitative des productions des étudiants, nous ont permis d’une part d’asseoir notre hypothèse de recherche, et d’autre part de cerner les effets des multiples liaisons (grâce aux analyses factorielles) qui existent entre les différents éléments retenus pour un enseignement réussi des tests statistiques.

Les résultats de recherches ainsi obtenus constituent en soi une importante contribution pour l’élaboration d’ingénieries didactiques sur les tests statistiques.


Mots clés :


Tests statistiques – Conceptions erronées – Approche fréquentiste – Approche bayésienne – Tests de signification de Fisher – Tests d’hypothèses de Neyman-Pearson – Logique hybride – Controverses – Enseignement à l’université.

CONTRIBUTION TO A DIDACTIC ENGINEERING

FOR TEACHING AND LEARNING STATISTICAL TESTS AT THE UNIVERSITY

Abstract:
Statistical tests have traditionally been an important tool in the statistical analysis of data. However, it is widely recognized, at least in the university medium, that the teaching of this concept is difficult for the teacher as well as the learner. Indeed, the literature of didactic research on statistical tests has revealed that there are various difficulties, often with respect to some misconceptions, which are encountered at every age and level of expertise.

We start with the assumption according to which the teaching of statistical tests cannot succeed in the absence of situations allowing the apprehension of the meaning behind the procedures involved in this concept. Thus, we led experimentation with 3rd year students at a scientific university, in order to identify the elements of measure which would be necessary to improve the teaching of the statistical tests. Qualitative and quantitative analysis of the productions of the students have enabled us, on the one hand to sit our research hypothesis, and on the other hand to surround the effects of the multiple connections (using the factor analysis) which exist between the various elements retained for a successful teaching of the statistical tests.

The obtained results of research constitute an important contribution for the development of didactic engineering on the statistical tests.
Key Words:

Statistical tests– Misconceptions – Frequentist approach – Bayesian approach – Fisher’s significance tests – Neyman-Pearson’s hypothesis tests – Hybrid logic – Controversies – Teaching in the university.



CONTRIBUTION EN ANALYSE ET TRAITEMENT D’IMAGE 2D PAR LA METHODE DES MOMENTS ORTHOGONAUX
Par

BENZZOUBEIR Sanae

Champs Disciplinaire : Physique / Automatique, Signaux et Systèmes

UFR : automatique et analyse des systèmes

Soutenu le : 17/04/2010
Membres de jury : 

Abdelaziz HMAMED, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Hassan QJIDAA, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Mounir RIFI, Rapporteur

Ecole Supérieure de Technologie Ain chek, Casablanca

Abdellah AARAB, Rapporteur

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Ismail BOUMHIDI, Membre

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Khalid BOUZOUBAA, Membre

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Kaddour HAMDAOUI, Invité

Directeur Maroc Télécom, Rabat



Résumé :

Le but de notre travail est l’application pour la première fois en analyse et traitement d’image des polynômes de Laguerre. En effet Si les moments orthogonaux de Legendre, Zernike, Tchebitchef, Krawtchouk et Racah ont été largement utilisés en analyse et traitement d’image 2D. Les moments de Laguerre que ce soit discrets ou continus n’ont jamais été appliqués en imagerie. De ce fait, le principal objectif de ce mémoire est d’éliminer toutes les difficultés de la reconstruction d’image par les moments conventionnels de Laguerre.

Ainsi les contributions principales proposées ont portées dans un premier temps sur la recherche et la justification d’une norme d’orthogonalité des polynômes de Laguerre sur un nouveau intervalle fermé telle que l’intervalle [0, 1] et la détermination de la phase optimale de reconstruction à partir de l’erreur quadratique moyenne. D’autre part on a amélioré le modèle de reconstruction d’image par la méthode des moments de Laguerre en proposant , des polynômes de Laguerre à base des fonctions hypergéométriques, des nouvelles phases reconstruites et des nouvelles normes de qualités de reconstruction d’image par la méthode des moments. Des comparaisons entre la méthode proposée et celle de Legendre sur des images couleurs ont montré la robustesse du model de reconstruction d’image proposé.

Mots Clés : Analyse, traitement et compression d’image, Méthode des moments, Polynômes de Laguerre, fonctions hypergémetriques, Norme de qualité de reconstruction d’image.
CONTRIBUTION EN ANALYSE ET TRAITEMENT D’IMAGE 2D PAR LA METHODE DES MOMENTS ORTHOGONAUX

Abstract:
The goal of this work is the application for the first time in analysis and image processing of the Laguerre polynomials. Indeed If the orthogonal moments of Legendre, Zernike, Tchebitchef, Krawtchouk and Racah were largely used in image processing 2D analyzes, the moments of Laguerre that they are discrete or continuous were ever applied in imagery.

So the main objective of this memory is to eliminate all the difficulties from the rebuilding of image by the conventional moments of Laguerre. Thus the principal contributions suggested related initially to the search and the justification for a standard of orthogonality of the polynomials of Laguerre on a new interval closed such as the interval [0, 1] and the determination of the optimal phase of rebuilding starting from the average quadratic error. In addition one improved the model of rebuilding of image by the method of the moments of Laguerre while proposing, of the polynomials of Laguerre containing the hypergeometric functions, of the new rebuilt phases and the new quality standards of rebuilding of image by the method of the moments. Comparisons between the method suggested and that of Legendre on images colors showed the robustness of the model of rebuilding of image proposed.



Key words:

Analyzes, treatment and compression of image, Method of moments, Laguerre Polynomial , hypergemetric functions, Quality standard of image rebuilding.



CONTRIBUTION A LA MODELISATION DES FROTTEMENTS EN MECANIQUE

ÉLABORATION, EXPERIMENTATION ET EVALUATION D’UN NOUVEAU MODELE : DIAGRAMME DE FROTTEMENT DE GLISSEMENT (DFG)
Par

AISSAOUI Abdelkrim
Champs Disciplinaire : Physique / Didactique de la Physique

UFR : Ingénieries didactiques pour l'enseignement des mathématiques et de la physique.

Soutenu le : 24/4/2010
Membres de jury :

Moncef ZAKI, Président

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Nadia BENJELLOUN, Encadrant

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Abdelkrim ELHAJJAMI, Rapporteur

Ecole Normale Supérieure, Fès

Hassan DEGHMAOUI, Rapporteur

Université Al Akhawayn, Ifrane

Younès BENJELLOUN , Membre

Faculté des Sciences Dhar El Mahraz, Fès

Mohamed MARKAZI, Membre

Ecole Normale Supérieure, Marrakech


Résumé :

La recherche que nous avons menée a été motivée par des travaux de recherches, notamment ceux de Caldas et Saltiel, qui ont mentionné dans leurs conclusions que les étudiants ont des difficultés vis-à-vis du frottement de glissement sur les plans conceptuel et méthodologique. Une enquête exploratoire, que nous avons faite, et la consultation de quelques manuels scolaires ont renforcé cette motivation.

Notre travail a commencé par prendre connaissance des modèles déjà existants. Nous avons examiné leur utilisation à faire face aux situations faisant intervenir le frottement et leur capacité à faire dépasser les obstacles à un apprentissage significatif du phénomène. Le modèle de la brosse de Caldas et Saltiel et celui de Viennot ont présenté des avantages importants dans le traitement de certaines situations et la compréhension du phénomène. Mais nous avons noté quelques remarques à leur sujet, parmi lesquelles il ya le fait qu’ils ne sont pas simples dans leur utilisation et ils ne permettent pas de dépasser la confusion que font les étudiants entre le mouvement du centre de masse dans un référentiel et le mouvement relatif que pourrait avoir le solide par rapport à son support.

C’est dans ce contexte que nous avons conçu une autre modélisation du frottement qui permet, d’une part, de lier la force de frottement au mouvement relatif, et de pouvoir ainsi prévoir cette force plus facilement, et d’une part, de faire apparaître l’effet des interactions entre les surfaces en contact à cause des aspérités, et de pouvoir ainsi interpréter le résultat trouvé. Le modèle ainsi construit s’appelle diagramme de frottement de glissement ou D.F.G.

Ensuite nous avons conçu une expérimentation, avec des élèves de terminale, pour mettre à l’épreuve le nouveau modèle. Le but de cette expérimentation est triple. Dans une première phase, nous essayons de mettre au jour les conceptions initiales des élèves. Dans une seconde phase nous impliquons les élèves dans l’élaboration du modèle. Enfin, nous réinvestissons ce modèle dans la résolution de problèmes. L’expérimentation comprend trois études ; une étude préliminaire faite avec un groupe restreint, une étude de validation et une étude d’intégration, réalisées avec des classes.

Au cours des différentes études, les élèves ont manifesté, dune part, l’amorce d’une nouvelle conceptualisation au sujet du frottement, et d’autre part, une certaine facilité d’utilisation du nouveau modèle.


Mots clés :

frottement- glissement- glissement potentiel- modélisation- résolution de problèmes.


CONTRIBUTION TO THE MODELING OF FRICTION IN MECHANICS

DEVELOPING, TESTING AND EVALUATION OF A NEW MODEL: DIAGRAM OF SLIDING FRICTION (DFG)

Abstract:
The research that we conducted was motivated by research work, including those of Caldas and Saltiel, who mentioned in their conclusions that students have difficulties vis-à-vis the sliding friction both conceptual and methodological. An exploratory investigation, we made and the consultation of some textbooks have reinforced this motivation

Our work began by taking note of existing models. We looked at their use to cope with situations involving friction and their ability to overcome obstacles to learning a significant phenomenon. The model of the brush of Caldas & Saltiel and that of Viennot presented significant benefits in the treatment of certain situations and understanding of the phenomenon. But we noted a few remarks about them, among which there is the fact that they are not simple in their use and they can not exceed the confusion that students are between the movement's center of mass in a repository and the relative motion that could have strong relative to its support.

It is within this context that we have developed another model of friction that allows the one hand, to link the force of friction on the movement, and thus be able to provide this force more easily, and on the one hand, to show the effect of interactions between the surfaces in contact because of roughness, and thus be able to interpret the results found. The model is built diagram sliding friction or DFG

Then we designed an experiment, with students from terminal to test the new model. The purpose of this experiment is threefold. In a first phase, we try to uncover the original designs of students. In a second phase we involve students in the model. Finally, we are reinvesting this model in solving problems. The experiment consists of three studies, a preliminary study done with a small group, a validation study and a study of integration, carried out with classes.



During the various studies, students have shown, firstly, the beginning of a new conceptualization about the friction, and on the other hand, some user-friendliness of the new model.
Keywords:

friction ; slip ; slip-potential ; model ; problem-solving.

Gestion des services de cooperations et application au tele-enseignement




Par

OUGHDIR Lahcen
Champs Disciplinaire : Informatique / Génie Informatique

UFR : Informatique et Nouvelles Technologies d’Information et de Communication

Soutenu le : 08/05/2010
Membre de jury :

Mohamed MEKNASSI, Président

Faculté des sciences Dhar El Mahraz, Fès

Mostafa HARTI , Encadrant

Faculté des sciences Dhar El Mahraz, Fès


Mohamed KARIM, Rapporteur

Faculté des sciences Dhar El Mahraz, Fès

Seddik BRI, Rapporteur

Ecole Supérieure de Technologie, Meknès

Noureddine CHENFOUR , Membre

Faculté des sciences Dhar El Mahraz, Fès

Ali IBRIZ , Membre invité

Ecole Supérieure de Technologie, Fès

Résumé :


L’OMG a défini sa nouvelle orientation pour résoudre les problèmes actuels de construction et d’évolution de systèmes d’information auxquels font face les industriels. Cette orientation se nomme MDA (Model Driven Architecture) et se démarque très nettement de l’ancienne (OMA : Object Management Architecture), en se positionnant clairement au niveau supérieur d’abstraction et en mettant le projecteur non plus sur les approches à objets mais sur les approches à modèles. Le but est de se concentrer sur l’élaboration de modèles de plus haut niveau d’abstraction et de favoriser les approches transformationnelles paramétriques vers les plates-formes techniques. Le MDA est un grand chantier qui s’ouvre. Plus de trente ans après la première crise du logiciel qui a eu lieu dans les années 68, c’est une nouvelle crise qui secoue aujourd’hui le monde de la production de logiciel. Encore une fois la complexité grandissante des systèmes informatiques, leur nécessaire évolutivité et leur couplage de plus en plus fort sur les organisations dans lesquelles ils opèrent ont provoqué une réaction importante et rapide.

Dans le cadre d'e-learning l'autonomie de l'apprenant est un des principaux enjeux de l'apprentissage en ligne. Nous pensons que les moyens informatiques actuels permettent de définir un enseignement qui s'adapte, dans une certaine mesure, aux résultats, comportements et goûts des apprenants, et les aide à prendre conscience des processus par lesquels ils apprennent. La modélisation que nous vous soumettons montre les différents acteurs du système d’apprentissage ainsi que les rôles qu'ils peuvent tenir. Elle donne également des diagrammes commentés qui présentent les classes (du point de vue orienté objets) et les relations entre celles-ci. L'un des principaux objectifs de cet étude est de mettre en évidence les parties de l'enseignement qui pourront être automatisées et auto adaptatives, notamment durant les périodes inévitables pendant lesquelles l'enseignant n'est pas présent ou disponible.

Ajouter une partie adaptative pour l’utilisation d’une plate-forme d’e-learning nécessite une réflexion approfondie. L’apprenant doit être guidé lorsqu’il consulte ses cours mais l’adaptation des cours doit aussi lui permettre de mieux comprendre ses démarches d’apprentissage et ainsi de pouvoir s’auto évaluer. L’e-learning adaptatif va donc pouvoir aider l’apprenant à être plus autonome, à avoir une meilleure compréhension d’un cours mais aussi de mieux appréhender et gérer sa façon d’apprendre.

Ce travail a jeté les premiers fondements d’une modélisation MDA d’une plate-forme d’e-learning adaptatif. Ces bases, modestes, n'en demeurent pas moins essentielles avant de passer à l’étape naturelle suivante : l’étude et le choix d’algorithmes évolutifs permettant de rendre cette plate-forme opérationnelle.



Mots clés:

CSCW, UML, MDE, MDA, télé-enseignement, distant-teaching.



MANAGEMENT OF COOPERATION SERVICES AND APPLICATION TO TELE-LEARNING

Abstract:
The OMG has identified a new orientation for the solution of the current problems of the construction and evolution of the information systems which face industrials. This orientation is called MDA (Model Driven Architecture) and is completely distinguished from the old (OMA: Object Management Architecture), by being visibly positioned at a superior level of abstraction and by focusing not on object approaches but rather on model approaches. The aim is to concentrate on the elaboration of models of high-level abstraction and to favor the parametrical transformational approaches towards platform techniques. The MDA is a vast field that is open for research. Over thirty years after the first software crisis in 1968, there is nowadays a new crisis which shakes the world concerning software production. Once again, the growing complexity of informatics systems, their necessary evolution, and their growing powerful impact on the organizations where they operate have caused an important and fast reaction. Within the framework of e-learning, the autonomy of the learner is one of the key prospects of online learning. We think that present informatics means allows us to define a learning which adapts to some extent to the results, learners’ behaviors and tastes, and helps the learners to be aware of the procedures of learning. The modelization, which we submit here, shows the different actors of the system of learning as well the roles which they can take. It also provides charts with comments which present classes (from the point of view objects oriented) and the relations between them. One of the main objectives of this study is to foreground the parts of learning that can be automatized and auto-adaptive, especially during the inevitable periods when learning is not available

To add an adaptation party for the use of an e-learning platform requires a deep study. The learner must be guided when he/she starts classes; yet the adaptation of the courses should allow him/her to better understand the steps of learning as well as providing him/her with the possibility of auto-assessment. Adapted e-learning can therefore help the learner to become more autonomous, develop a better understanding of courses, and also to acquire the ability of better grasping and managing his/her method of learning.

This study has outlined the first foundations of a modelization MDA of a platform of an adapted e-learning. These modest bases will not remain less important before we proceed to the following natural step: the study and the choice of evolutionary algorithms that make this platform functional.


Key words: CSCW, UML, MDE, MDA, Tele-Learning, distant-teaching

TRAITEMENT ET VALORISATION DES MARGINES EN PRODUITS INDUSTRIELS



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