المؤلفون: Nardone, Pasquale

مرشدي الرسالة: Englert, François

مصطلحات موضوعية: Sciences exactes et naturelles

الوصف: Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

وصف الملف: 1 v.

الإتاحة: http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/213794Test

المؤلفون: Wagner, Antoine

المساهمون: Van Gestel, Dirk, Reynaert, Nick, Melot, Christian, Gall, David, Goldman, Serge, Nardone, Pasquale, Vouche, Michael, Sterpin, Edmond, Verellen, Dirk

مصطلحات موضوعية: Cyberknife, Dose, Reconstruction, Tomotherapy, Sciences biomédicales, Montecarlo

الوصف: En radiothérapie, le niveau de précision de la dose délivrée au patient au cours de son traitement est d’une importance essentielle dans l’évolution vers une amélioration de la qualité et de la cohérence des données de suivi. L’une des premières étapes vers un système de support à la décision clinique (Clinical-Decision Support System CDSS) est la reconstruction précise de cette dose délivrée, en prenant en compte les nombreux facteurs pouvant générer des déviations significatives entre la dose planifiée visualisée à l’écran par l’utilisateur et la dose réellement accumulée lors des séances de traitement. Ces facteurs incluent les variations de débit de l’accélérateur, les incertitudes d’étalonnage, de calcul de dose, les mouvements du patient et des organes, etc.L’objectif de cette étude est d’implémenter et tester une plate-forme de calcul Monte Carlo pour la validation des systèmes Cyberknife et Tomothérapie installés au Centre Oscar Lambret. L’étude d’un détecteur dédié aux petits faisceaux (la chambre d’ionisation microLion) est également incluse, ce détecteur étant particulièrement adapté aux mesures sur le système Cyberknife.Le contexte et les concepts théoriques sont introduits dans les deux premiers chapitres. Dans le troisième chapitre, la modélisation Monte Carlo du Cyberknife et du détecteur microLion est détaillée. La quatrième partie inclut la description de la plate-forme Moderato et de son module d’évaluation. Dans le dernier chapitre, la modélisation du dernier modèle de Cyberknife (M6) équipé d’un collimateur multi-lames est décrite. Une nouvelle technique est également introduite dans le but d’accélérer la recherche des paramètres du faisceau d’électrons pour un modèle Monte Carlo, permettant une intégration plus simple et automatisée de nouveaux appareils dans Moderato.
In radiation therapy, the accuracy of the dose delivered to the patient during the course of treatment is of great importance to progress towards improved quality and coherence of the outcome data. One of the first steps to evolve towards a Clinical-Decision Support System (CDSS) is to be able to accurately reconstruct that delivered dose, taking into account the range of factors that can potentially generate significant differences between the planned dose visualized on the screen of the dosimetrist, and the actually delivered dose accumulated during the treatment sessions. These factors include accelerator output variations, commissioning uncertainties, dose computation errors, patient and organ movement, etc.The objective of this work is to implement and test a Monte Carlo platform for the validation of the Cyberknife and Tomotherapy systems installed at Centre Oscar Lambret. A study of a small field-dedicated detector (the microLion ionization chamber) is also included, this detector being particularly suited for measurements on the Cyberknife system.The context and theoretical concepts are introduced in the first two chapters. In the third chapter, the Monte Carlo modelling of the Cyberknife and microLion detector is detailed. The fourth part includes the description of the Monte Carlo platform Moderato and its evaluation module. In the final chapter, the modelling of the latest MLC-equipped Cyberknife model (the M6) is described. A new technique is also introduced to accelerate the optimization of the beam electron parameters of a Monte Carlo model, thus allowing for an easier and more automated use of the Moderato system.
Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine)
info:eu-repo/semantics/nonPublished

وصف الملف: 3 full-text file(s): application/pdf; application/pdf

الوصول الحر: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______2101::7c6ffed6e66db51f99bfba581f92ce06Test
http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/312015Test

المؤلفون: Renier, Cécile

المساهمون: Massager, Nicolas, Sculier, Jean-Paul, Daisne, Jean-François, Jenny, Catherine JC, Lubicz, Boris, Nardone, Pasquale, Reynaert, Nick, De Witte, Olivier

مصطلحات موضوعية: Biotechnologie, Radiochirurgie, stéréotaxie, Systèmes de contention

الوصف: A l’heure des développements technologiques majeurs dans le domaine de la radiochirurgie, il est important de s’intéresser aux précisions des différentes options qui se présentent lors de la préparation d’un traitement. Dans ce travail, ce sont les systèmes de contention utilisés pour les traitements radiochirurgicaux délivrés à l’aide de l’appareil Gamma Knife qui sont au centre de l’attention.Il a été mis en évidence par les études cliniques et expérimentales que chaque système de contention présente une capacité différente à maintenir l’immobilité du patient au cours du traitement. Les analyses des différentes mesures effectuées ont permis d’établir la capacité de chaque système à garantir une correspondance entre les coordonnées théoriques et effectives du traitement, ce qui se traduit par la précision attribuable à chaque système. Les points forts et les faiblesses de chacun des systèmes de contention ont été mis en évidence. Dans certainessituations, il a été possible de proposer une méthode permettant de corriger en totalité ou en partie les imprécisions observées. Ceci n’est néanmoins pas possible actuellement pour tous les systèmes de contention. Cela a permis d’établir une proposition d’algorithme décisionnel afin d’aider au choix du système de contention optimal à utiliser en fonction de la situation rencontrée. Enfin, ce travail met en évidence les limitations de chaque technique et énonce des pistes d’amélioration et de développement futur dans ce domaine. ; Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) ; info:eu-repo/semantics/nonPublished

وصف الملف: 3 full-text file(s): application/pdf | application/pdf | application/pdf

العلاقة: https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/313241/3/Tabledesmatieres.pdfTest; https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/313241/4/These.pdfTest; https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/313241/5/Contrat_Cecile_Renier.pdfTest; http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/313241Test

الإتاحة: http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/313241Test
https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/313241/3/Tabledesmatieres.pdfTest
https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/313241/4/These.pdfTest
https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/313241/5/Contrat_Cecile_Renier.pdfTest

المؤلفون: Loreau, Jérôme

المساهمون: Vaeck, Nathalie, Descouvemont, Pierre, Dunseath-Terao, Mariko, Urbain, Xavier, Godefroid, Michel, Liévin, Jacques, Quinet, Pascal, Nardone, Pasquale

مصطلحات موضوعية: wave packet, non-adiabatic, Wave packets, Physique, Paquets d'ondes, Chimie quantique, Quantum chemistry, HeH+, Sciences exactes et naturelles

الوصف: In this thesis, we present a theoretical investigation of reactive processes involving the HeH$^+$ molecular ion, with applications in laboratory and astrophysical plasma physics. We consider in particular two processes, which are the charge transfer in H + He$^+$ collisions at low energy from a molecular approach and the photodissociation of HeH$^+$.At the molecular level, the cross section is the basic quantity that has to be determined in order to achieve an understanding of reactive processes. Its calculation will be based on the description of the reactions using an emph{ab initio}, quantum mechanical approach. In this work, we will rely on the Born-Oppenheimer approximation, which allows the molecular motion to be separated into an electronic and a nuclear motion. The evaluation of cross sections then follows two steps.The first is the determination of the electronic structure of the molecule. We will calculate the adiabatic potential energy curves of the excited electronic states as well as the dipole matrix elements between these states. The non-adiabatic radial and rotational couplings, which result from the breakdown of the Born-Oppenheimer approximation, are also estimated. The second step is to solve the nuclear motion, which we achieve using a time-dependent method based on the propagation of wave packets on the coupled electronic states. A particular emphasis will be put on the importance of the excited states and of the non-adiabatic couplings in the description of reactive processes. In the treatment of the charge transfer reaction between H and He$^+$ in excited states, it is well known that the non-adiabatic radial couplings cannot be neglected. However, we will show that the inclusion of the non-adiabatic rotational couplings is also necessary in order to obtain accurate state-to-state cross sections.In the description of the photodissociation of HeH$^+$ from its ground state, we will show the influence of the excited states on the rate constant and the role of the non-adiabatic radial couplings in the determination of partial cross sections.We will also consider the possible astrophysical applications of the first triplet state of HeH$^+$. We will show that this state is metastable by evaluating its lifetime, and calculate the cross sections and rate constants for the photodissociation and radiative association of HeH$^+$ in this state.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

وصف الملف: 2 full-text file(s): application/pdf; application/pdf

الوصول الحر: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______2101::85925b5e89bfadfc0bc5e2a9fba9cc4aTest
http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210050Test

المؤلفون: Toffin, Etienne

المساهمون: Deneubourg, Jean-Louis, de Biseau D'Hauteville, Jean-Christophe, Nardone, Pasquale, Gautrais, Jacques, Grégoire, Jean-Claude

مصطلحات موضوعية: morphogenèse, Fourmis -- Morphogenèse, transition morphologique, Fourmis -- Moeurs et comportement, Lasius niger/nest building, auto-organisation, template, construction du nid, morphogenesis, collective behaviour, ants, morphological transition, Ants -- Behavior, self-organization, gravity, materials, Ants -- Morphogenesis, fourmis, matériau, gabarit, comportement collectif, Lasius niger, Biologie, Sciences exactes et naturelles, gravité

الوصف: La construction du nid chez les fourmis génère des structures assumant de nombreuses fonctions, qui sont en grande partie dépendantes de l’architecture produite. L’omniprésence de ces fonctionnalités contraste avec la forte diversité intra et inter-spécifique de la morphologie du nid.Ce travail a pour objectifs de déterminer d’une part la morphogenèse du nid durant son excavation par les fourmis (Chapitre 3), et d’autre part de quantifier l’impact de la taille du groupe (Chapitre 3) et de la qualité de l’environnement (qualité du matériau, gravité; Chapitres 4 & 5) sur cette séquence. Pour répondre à ces questions, nous avons utilisé un dispositif de creusement en deux dimensions (2D) afin de suivre la dynamique d’excavation et l’évolution de la morphologie du nid au cours du temps.Nous avons tout d’abord mis en évidence (Chapitre 3) un changement brutal de la morphologie du nid au cours de sa croissance. Durant une première période d’excavation homogène, le nid est constitué d’une seule cavité de forme circulaire et au contour régulier. Par la suite, le pourtour de la cavité devient plus irrégulier, l’apparition de ‘‘bourgeons’’ lui donnant une apparence plus plissée. Enfin, la cavité centrale cesse de croître lorsque des ramifications se déploient depuis certains des ‘‘bourgeons’’. Nous avons qualifié de transitions morphologiques ces brusques changements de forme, dont la fréquence d’apparition augmente avec la taille de la population.Notre analyse et le recours à la simulation semblent indiquer que ce phénomène soit basé non pas sur un changement de comportement des ouvrières excavatrices mais sur la densité d’activité au front de creusement. Lorsque celle-ci est importante, des phénomènes d’encombrement se manifestent et le nid est excavé de manière homogène. À l’inverse, lorsque l’encombrement diminue les ouvrières peuvent focaliser leur travail et excavent des galeries. Un modèle analytique (Chapitre 6) a permis d’étudier les conditions d’apparition de cette transition morphologique.Nos autres résultats indiquent que le matériau de construction influence très fortement la morphogenèse du nid (Chapitre 4) :les nids excavés dans un milieu cohésif sont plus fréquemment ramifiés et la transition morphologique apparaît à des surfaces de nid plus petites que dans un milieu granulaire. Il semblerait qu’à nouveau, il n’y ait aucune variation comportementale impliquée, mais que l’environnement joue un rôle de ‘‘médiateur’’ des interactions entre les fourmis: le milieu change le temps d’extraction et donc la probabilité individuelle d’excavation, cette variation est exacerbée par les mécanismes d’amplification à l’œuvre, modifiant alors sensiblement la dynamique collective de creusement et la structure du nid.Enfin, une série d’expériences (Chapitre 5) nous a permis de déterminer l’influence de la gravité sur la morphogenèse. Il apparait que la gravité sert de gabarit à la construction, puisque les nids excavés dans un dispositif à l’orientation verticale sont tous dirigés vers le bas. Aussi, si le nid prend directement une forme de long puit vertical sans jamais présenter de chambre, le mécanisme de transition morphologique reste visible, sous forme de bifurcation des galeries à leur extrémités. Ce phénomène de tip-splitting semble aussi apparaître sous la contrainte de la densité d’ouvrières excavant au fond des galeries.Notre travail a donc mis en évidence un phénomène de transition morphologique capable de produire les modules de base de tout nid - chambres et galeries -, et qui semble découler non pas de modifications comportementales, mais de la seule interaction de l’amplification de l’activité et de l’encombrement au front d’excavation. Ce phénomène ubiquiste propose une explication à la grande variété de structures observées sur le terrain, en lien notamment avec la diversité et l’hétérogénéité des milieux, et la dynamique des colonies. Enfin, les similitudes de la transition morphologique avec les instabilités de croissance observées dans de nombreux systèmes biologiques et physico-chimique invitent à considérer ces derniers phénomènes à la lumière de nos résultats.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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الوصول الحر: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______2101::5208bf0799c0b4ca28c4308d056ffbccTest
http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210056Test

المؤلفون: Kerckx, Yannick

المساهمون: Bertrand, Daniel, Van Muylem, Alain, Nardone, Pasquale, George, Teven C., Melot, Christian, Brenig, Léon

مصطلحات موضوعية: Lungs -- Effect of nitric oxide on, Nitric oxide -- Pathophysiology, Poumons, Effets du monoyde d'azote sur les, human lung, Physique, nitric oxide, ventilation, Lungs -- Pathophysiology, Monoxyde d'azote -- Physiopathologie, modeling, Poumons -- Physiopathologie, perfusion, Sciences exactes et naturelles

الوصف: Le travail présenté ici porte sur l’étude de la production et du transport du monoxyde d’azote (NO) dans le poumon humain. Le NO est une molécule dont l’implication dans des processus physiologiques n’a été mis en évidence qu’en 1987. Depuis, il a été démontré que le NO joue de nombreux rôles dans le corps humain. Le NO est un gaz labile (instable) dans les conditions physiologiques, il diffuse très facilement au travers des parois et il a une grande affinité pour l’hémoglobine. La production du NO est liée à 3 isoformes différentes de la protéine appelées synthases du NO ou NO synthases. En 1991, Gustafsson et al. ont découvert du NO endogène (produit par les poumons) dans l’air exhalé chez l’homme et le cochon d’Inde. Depuis près de 15 ans, de plus en plus de groupes de recherche travaillent sur le NO pulmonaire sans s’accorder sur ses rôles exactes. Il est cependant établit que, dans les pathologies comme l’asthme, la production accrue de NO est liée aux processus inflammatoires. Le NO peut être produit par la surface épithéliale (au niveau des conduits pulmonaires) ou alvéolaire, mais les sites exactes de production sont encore débattus. De part l’impossibilité de mesures directes au-delà des premières générations de l’arbre bronchique, les modèles mathématiques sont indispensables pour interpréter les résultats de mesures de concentrations exhalées et étudier la production et le transport du NO dans le poumon. Récemment, un modèle a été proposé par notre groupe, tenant compte de la convection, de la diffusion moléculaire et de la production du NO dans le poumon. Le but de ce travail est d’utiliser et d’adapter ce modèle pour reproduire des résultats expérimentaux soit existants, soit originaux. Dans ce travail, nous montrons que l’augmentation de concentration alvéolaire chez des sujets asthmatiques bien contrôlés est liée à une augmentation de production dans les conduits et non dans les alvéoles. Nous montrons également que, sur base de résultats expérimentaux, la production bronchique dans le poumon des sujets sains doit être très hétérogène pour reproduire des résultats expérimentaux apparemment irréconciliables. Nous montrons enfin que la localisation des conduits pulmonaires subissant une constriction influence la chute de NO exhalé mesurée après cette constriction. Nous avons également participé à 2 expériences liées à la gravité qui constitueront le matériel susceptible de faire évoluer le modèle.
Doctorat en sciences, Spécialisation physique
info:eu-repo/semantics/published

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الوصول الحر: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=dedup_wf_001::cf2ee1780e6ff186441230ab055c058aTest
http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210324Test

المؤلفون: Goldman, Nathan

المساهمون: Tytgat, Michel, Lewenstein, Maciej, Nardone, Pasquale, Brenig, Léon, Barnich, Glenn, Gaspard, Pierre, Lewenstein, MacIej

مصطلحات موضوعية: Quantum graphs, Transformations de phase (Physique statistique), Physique, Hall quantique, Effet, cold atoms, Phase transformations (Statistical physics), Graphes quantiques, quantum transport, Sciences exactes et naturelles, quantum Hall effect

الوصف: The first and main part of this thesis concerns the quantization of the transverse transport in diverse periodic quantum systems. From a theoretical point of view, the Hall conductivity's quantization may be understood at the single-particle level in terms of topological invariants. In periodic media such as crystals, the single-particle energy spectrum depicts a specific band structure. A modern approach, based on topology and differential geometry, consists in assigning an abstract mathematical object, a fibre bundle, to each energy band. The fibre bundle's topology is measured by a topological invariant, called the Chern number, which only takes integral values. Surprisingly, the transverse conductivity can be expressed as a sum of Chern numbers. In this work, one provides a rigorous derivation of this fact and one presents several methods which allow the numerical and analytical computation of the Chern numbers for diverse systems. The first original study concerns the physics of ultracold atoms trapped in optical lattices. These very popular experimental setups, which are currently designed in several laboratories worldwide, allow for the exploration of fundamental problems encountered in modern physics. In particular atoms trapped in optical lattices reproduce with a very high accuracy the physics of the Hubbard-type models which describe a huge variety of condensed matter phenomena, such as high-Tc superconductivity and the Mott quantum phase transition. Particularly interesting is the possibility to create artificial magnetic fields in optical lattices. Generated by complex laser configurations or by rotation of the trap, these artificial fields allow the simulation of electronic systems subjected to intense magnetic fields. In this thesis, one explores the possibility of a quantum Hall-like effect for neutral particles in such arrangements. In particular one focuses on the exotic situation in which non-Abelian gauge potentials are generated in the system. In these interesting arrangements, the atomic hoppings are assisted by external lasers and are described by non-commutating translation operators. The non-Abelian fields which are generated in these systems are well known in high-energy physics, where they play a key role in modern theories of fundamental interactions. Thereafter, our study of the IQHE in periodic systems concerns quantum graphs. These models which describe the propagation of a quantum wave within an arbitrary complex object are extremely versatile and hence allow the study of various interesting quantum phenomena. Quantum graphs appear in diverse fields such as solid state physics, quantum chemistry, quantum chaology and wave physics. On the other hand, in the context of quantum chaology, graphs have been the vehicle to confirm important conjectures about chaos signatures. In this thesis, one studies the spectral and chaological properties of infinite rectangular quantum graphs in the presence of a magnetic field. One then establishes the quantization of the Hall transverse conductivity for these systems.The second part of the thesis is devoted to the physics of interacting atoms trapped in optical lattices and subjected to artificial gauge potentials. One explores the Mott quantum phase transition in both bosonic and fermionic optical lattices subjected to such fields. The optical lattices are described through the Hubbard model in which the dynamics is ruled by two competing parameters: the interaction strength U and the tunneling amplitude t. The Mott phase is characterized by a commensurate filling of the lattice and is reached by increasing the ration U/t, which can be easily achieved experimentally by varying the depth of the optical potential. In this thesis one studies how this quantum phase transition is modified when the optical lattice is subjected to diverse artificial gauge potentials. Moreover, one shows that vortices are created in bosonic optical lattices in the vicinity of the Mott regime. The vortices are topological defects in the macroscopic wave function that describes the superfluid. One comments on the vortex patterns that are observed for several configurations of the gauge potential. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%La physique statistique quantique prédit l’émergence de propriétés remarquables lorsque la matière est soumise à des conditions extrêmes de basses températures. Aujourd’hui ces nouvelles phases de la matière jouent un rôle fondamental pour les technologies actuelles et ainsi méritent d’être étudiées sur le plan théorique. Dans le cadre de ma thèse, j’ai étudié l’effet Hall quantique qui se manifeste dans des systèmes bidimensionnels ultra froids et soumis à des champs magnétiques intenses. Cet effet remarquable se manifeste par la quantification parfaite d’un coefficient de transport appelé conductivité de Hall. Cette grandeur physique évolue alors sur divers plateaux qui correspondent à des valeurs entières d’une constante fondamentale de la nature. D’un point de vue théorique, cette quantification peut être approchée par la théorie des espaces fibrés qui permet d’exprimer la conductivité de Hall en termes d’invariants topologiques. Nous explorons l'effet Hall quantique pour différents systèmes en nous appuyant sur l’interprétation topologique de la quantification de la conductivité de Hall. Nous démontrons ainsi que l’effet Hall quantique se manifeste aussi bien dans les métaux que dans les graphes quantiques et les réseaux optiques. Les graphes quantiques sont des modèles permettant l’étude du transport dans des circuits fins, alors que les réseaux optiques sont des dispositifs actuellement réalisés en laboratoire qui piègent des atomes froids de façon périodique. Considérant différents champs magnétiques externes et variant la géométrie des systèmes, nous montrons que cet effet subit des modifications remarquables. Notamment, l’effet Hall quantique est représenté par des diagrammes des phases impressionnants :les multiples phases correspondant à la valeur entière de la conductivité de Hall se répartissent alors dans des structures fractales. De plus, ces diagrammes des phases se révèlent caractéristiques des différents systèmes étudiés. D’autre part, nous étudions la transition quantique de Mott dans les réseaux optiques. En augmentant l’interaction entre les particules, le système devient isolant et se caractérise par le remplissage homogène du réseau. Nous étudions également l’apparition de tourbillons quantiques lorsque le système est soumis à un champ magnétique au voisinage de la phase isolante.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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الوصول الحر: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=dedup_wf_001::4a8da489f6d11d70202475dbd20332e7Test
http://hdl.handle.net/2013/ULB-ETD:oai:ulb.ac.be:ETDULB:ULBetd-04012009-152422Test

المؤلفون: Nouyan, Shervin

المساهمون: Dorigo, Marco, Birattari, Mauro, Winfield, Alan, Stützle, Thomas, Nardone, Pasquale, Deneubourg, Jean-Louis, Stuetzle, Thomas

مصطلحات موضوعية: robotics, Informatique générale, Robots autonomes, swarm intelligence, Autonomous robots, Intelligence collective, Robotique, Sciences de l'ingénieur, navigation, retrieval

الوصف: In this thesis, we investigate the problem of path formation and prey retrieval in a swarm of robots. We present two swarm intelligence control mechanisms used for distributed robot path formation. In the first, the robots form linear chains. We study three variants of robot chains, which vary in the degree of motion allowedto the chain structure. The second mechanism is called vectorfield. In this case,the robots form a pattern that globally indicates the direction towards a goal orhome location. Both algorithms were designed following the swarm robotics controlprinciples: simplicity of control, locality of sensing and communication, homogeneityand distributedness.We test each controller on a task that consists in forming a path between twoobjects—the prey and the nest—and to retrieve the prey to the nest. The difficultyof the task is given by four constraints. First, the prey requires concurrent, physicalhandling by multiple robots to be moved. Second, each robot’s perceptual rangeis small when compared to the distance between the nest and the prey; moreover,perception is unreliable. Third, no robot has any explicit knowledge about theenvironment beyond its perceptual range. Fourth, communication among robots isunreliable and limited to a small set of simple signals that are locally broadcast.In simulation experiments we test our controllers under a wide range of conditions,changing the distance between nest and prey, varying the number of robotsused, and introducing different obstacle configurations in the environment. Furthermore,we tested the controllers for robustness by adding noise to the different sensors,and for fault tolerance by completely removing a sensor or actuator. We validate thechain controller in experiments with up to twelve physical robots. We believe thatthese experiments are among the most sophisticated examples of self-organisationin robotics to date.
Doctorat en Sciences de l'ingénieur
info:eu-repo/semantics/nonPublished

وصف الملف: No full-text files; 1 full-text file(s): application/pdf

الوصول الحر: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=dedup_wf_001::181aca1261985b203299b80edbc19dfcTest
http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210476Test

المؤلفون: Toffin, Etienne

المساهمون: Deneubourg, Jean-Louis, de Biseau D'Hauteville, Jean-Christophe, Nardone, Pasquale, Gautrais, Jacques, Grégoire, Jean-Claude

مصطلحات موضوعية: Biologie, Sciences exactes et naturelles, Ants -- Behavior, Ants -- Morphogenesis, Fourmis -- Moeurs et comportement, Fourmis -- Morphogenèse, Lasius niger/nest building, Lasius niger, gravity, template, ants, comportement collectif, construction du nid, collective behaviour, morphogenesis, self-organization, morphological transition, materials, gabarit, fourmis, morphogenèse, auto-organisation, transition morphologique, matériau, gravité

الوصف: La construction du nid chez les fourmis génère des structures assumant de nombreuses fonctions, qui sont en grande partie dépendantes de l’architecture produite. L’omniprésence de ces fonctionnalités contraste avec la forte diversité intra et inter-spécifique de la morphologie du nid. Ce travail a pour objectifs de déterminer d’une part la morphogenèse du nid durant son excavation par les fourmis (Chapitre 3), et d’autre part de quantifier l’impact de la taille du groupe (Chapitre 3) et de la qualité de l’environnement (qualité du matériau, gravité; Chapitres 4 & 5) sur cette séquence. Pour répondre à ces questions, nous avons utilisé un dispositif de creusement en deux dimensions (2D) afin de suivre la dynamique d’excavation et l’évolution de la morphologie du nid au cours du temps. Nous avons tout d’abord mis en évidence (Chapitre 3) un changement brutal de la morphologie du nid au cours de sa croissance. Durant une première période d’excavation homogène, le nid est constitué d’une seule cavité de forme circulaire et au contour régulier. Par la suite, le pourtour de la cavité devient plus irrégulier, l’apparition de ‘‘bourgeons’’ lui donnant une apparence plus plissée. Enfin, la cavité centrale cesse de croître lorsque des ramifications se déploient depuis certains des ‘‘bourgeons’’. Nous avons qualifié de transitions morphologiques ces brusques changements de forme, dont la fréquence d’apparition augmente avec la taille de la population. Notre analyse et le recours à la simulation semblent indiquer que ce phénomène soit basé non pas sur un changement de comportement des ouvrières excavatrices mais sur la densité d’activité au front de creusement. Lorsque celle-ci est importante, des phénomènes d’encombrement se manifestent et le nid est excavé de manière homogène. À l’inverse, lorsque l’encombrement diminue les ouvrières peuvent focaliser leur travail et excavent des galeries. Un modèle analytique (Chapitre 6) a permis d’étudier les conditions d’apparition de cette transition morphologique. Nos autres ...

وصف الملف: 1 v. (192 p.); 2 full-text file(s): application/pdf | application/pdf

العلاقة: local/bictel.ulb.ac.be:ULBetd-08262010-173837; local/ulbcat.ulb.ac.be:902023; https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/210056/1/1aaf961c-4a83-4383-976b-208e426cd35a.txtTest; https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/210056/4/8074365c-7718-4b5b-8ef4-5cbdb9aab26a.txtTest; http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210056Test

الإتاحة: http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210056Test
https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/210056/1/1aaf961c-4a83-4383-976b-208e426cd35a.txtTest
https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/210056/4/8074365c-7718-4b5b-8ef4-5cbdb9aab26a.txtTest

المؤلفون: Absil, Julie

المساهمون: Erneux, Thomas, Masin, Francis, Bartik, Kristin, Segebarth, Christoph, Nardone, Pasquale, Borckmans, Pierre, Scheffler, Klaus, Metens, Thierry

مصطلحات موضوعية: Résonance magnétique nucléaire, Physique, Imagerie par résonance magnétique, Steady-State Free Precession, Magnetic Resonance Imaging, Sciences exactes et naturelles, Nuclear magnetic resonance, pulse sequence design

الوصف: L’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une belle application de la physique et constitue sans aucun doute l’une des techniques les plus performantes d’imagerie médicale. Basée sur le phénomène de la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) du proton contenu dans les molécules d’eau, l’IRM permet d’investiguer en coupes les tissus mous du corps, sur base de contrastes différents. La méthode est non-invasive et n’utilise pas de radiations ionisantes. En plus des données morphologiques, l’IRM permet également d’obtenir des informations fonctionnelles et physiologiques.De nos jours, plus de 10 000 unités IRM existent dans le monde et des millions d’examens sont réalisés chaque année. La technique est en constant développement et le domaine de recherches est multidisciplinaire. Il concerne aussi bien les développements méthodologiques (imagerie rapide, imagerie de diffusion, etc.) que technologiques (imagerie à haut champ, systèmes de gradients à commutation rapide, etc.), le point central des recherches étant l’amélioration de la qualité des images et la diminution du temps d’acquisition. Ceci implique l'optimisation des différentes séquences IRM (séries d'impulsions radiofréquence et de gradients de champ magnétique) tenant compte des contraintes imposées par le matériel, ainsi que le développement et l'optimisation du matériel lui-même. Cette thèse est consacrée au design avancé des séquences d’impulsions et contribue donc à l'optimisation des schémas d’acquisition en IRM.En particulier, le présent travail est focalisé sur la compréhension et l’amélioration d’un certain type de séquences rapides, employant des échos de gradients :les séquences Steady-State Free Precession (SSFP) et plus précisément les séquences dites balanced-SSFP. Dans ce genre de schéma d’acquisition, le système est excité rapidement et périodiquement, conduisant à l’établissement d’un état stationnaire de l’aimantation. La première partie de la thèse est consacrée à une analyse approfondie des propriétés du signal dans une séquence balanced-SSFP, à la fois à l’état stationnaire et à l’état transitoire. Ensuite, de nouveaux schémas d’acquisition sont développés sur base de calculs analytiques et de simulations numériques et sont ensuite testés expérimentalement. D’une part, une manipulation de l’état stationnaire est présentée en vue de supprimer le signal de la graisse sur les images (qui peut être gênant pour le diagnostic de certaines lésions ou maladies). D’autre part, l’application d’une phase de préparation en vue d’obtenir un contraste basé sur le degré de diffusion des molécules d’eau dans les tissus est analysée en détails, afin d’améliorer la qualité d’image produite par des séquences de diffusion existantes.La présente thèse constitue donc un travail de recherches théoriques et expérimentales, allant de la conception de nouveaux schémas d’acquisition à leur expérimentation sur volontaires, en passant par leur implémentation sur un imageur IRM. Ce travail a été réalisé au sein de l’Unité d’IRM – Radiologie de l’Hôpital Erasme, sous la direction de Thierry Metens, Docteur en Sciences et Physicien IRM.
Doctorat en Sciences
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