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1. An Event-Triggered Predictive Controller for Spacecraft Rendezvous Hovering Phases

Author: Francisco Gavilan, Julio C. Sanchez, Rafael Vazquez, Christophe Louembet, Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos, Departamento de Ingenierı́a Aeroespacial, Universidad de Sevilla, Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Departamento de Ingenieria Aeroespacial [Sevilla], Universidad de Sevilla, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Department of Aerospace Engineering, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and Universidad de Sevilla / University of Sevilla
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Elliptic orbit, Spacecraft, Computer science, business.industry, 020208 electrical & electronic engineering, Work (physics), Predictive controller, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, Model predictive control, 020901 industrial engineering & automation, Impulsive control, Control and Systems Engineering, Control theory, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, Spacecraft rendezvous, Physics::Space Physics, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Fuel efficiency, Event-triggered control, Predictive control, business
Abstract: International audience; This work presents an event-triggered model predictive controller for spacecraft hovering phases. The target is assumed to be inert on its an elliptic orbit whereas the chaser has impulsive thrusters. The main goal is to design a local controller based on event-triggering principle to maintain the spacecraft inside a given hovering region while minimizing fuel consumption and avoiding unnecessary small amplitude firings. Using hybrid impulsive systems theory and reachability analysis, the invariance of the proposed method is studied. Simulation results are shown and discussed.
Published: 2019
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2. Robust switching control design for uncertain discrete-time switched affine systems

Author: Antonio Ventosa-Cutillas, Carolina Albea Sanchez, Francisco Gordillo, Alexandre Seuret, Departamento de Ingenieria de Sistemas y Automatica [Sevilla] (ISA), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, ANR-18-CE40-0022,HISPALIS,Systèmes multi-agents hybrides auto-ajustés pour microgrids(2018), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande ( LAAS-MAC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Departamento de Ingenieria de Sistemas y Automatica [Sevilla] ( ISA ), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Lyapunov function, 0209 industrial biotechnology, Discretization, Computer science, Lyapunov analysis, General Chemical Engineering, Biomedical Engineering, Aerospace Engineering, 02 engineering and technology, Industrial and Manufacturing Engineering, symbols.namesake, 020901 industrial engineering & automation, Control theory, Simple (abstract algebra), [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, [ INFO.INFO-AU ] Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering, LMI, Mechanical Engineering, Linear matrix inequality, Converters, Discrete time and continuous time, Control and Systems Engineering, symbols, 020201 artificial intelligence & image processing, Affine transformation, Robust control, Discrete-time switched affine systems, robust control
Abstract: International audience; This paper deals with the design of new periodic switching control laws for high frequency DC-DC converters. The contributions are twofolds. On a first hand, the DC-DC converter model is rewritten as a periodic switched affine system thanks to a $\delta$-operator formulation, which represents an efficient framework for the numerical discretization at high frequencies. On a second hand, three different control laws are provided, the first one being the usual Lyapunov-based control law and the two others being relaxed versions of this first solution. The benefits of these two new control laws over the usual Lyapunov-based one are demonstrated on a simple example.
Published: 2020
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3. Hyperspectral unmixing with spectral variability using adaptive bundles and double sparsity

Author: Nicolas Dobigeon, Tatsumi Uezato, Mathieu Fauvel, Ecole Nationale Supérieure d'Electrotechnique, d'Electronique, d'Informatique, d'Hydraulique et de Télécommunications (ENSEEIHT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Signal et Communications (IRIT-SC), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Dynamiques Forestières dans l'Espace Rural (DYNAFOR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), European Union (EU), MapInvPlnt Project, MUESLI IDEX ATS Project, Toulouse INP, ANR-15-NMED-0002,MapInvPint,Monitoring the Water Hyacinth Using ASTER Imagery(2015), Ecole Nationale Supérieure d'Electrotechnique, d'Electronique, d'Informatique, d'Hydraulique et de Télécommunications ( ENSEEIHT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut de recherche en informatique de Toulouse ( IRIT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Toulouse 1 Capitole ( UT1 ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse 1 Capitole ( UT1 ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National d'Études Spatiales - CNES (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National de la Recherche Agronomique - INRA (FRANCE), Institut de Recherche pour le Développement - IRD (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), and Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, [SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, Endmember, Hyperspectral imaging, Computer science, 0211 other engineering and technologies, FOS: Physical sciences, Machine Learning (stat.ML), 02 engineering and technology, [ PHYS.PHYS.PHYS-DATA-AN ] Physics [physics]/Physics [physics]/Data Analysis, Statistics and Probability [physics.data-an], Spectral line, Image (mathematics), Statistics::Machine Learning, Endmember variability, Statistics - Machine Learning, Component (UML), FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Traitement du signal et de l'image, Electrical and Electronic Engineering, 021101 geological & geomatics engineering, [PHYS]Physics [physics], Sparse unmixing, [ PHYS ] Physics [physics], Spectral signature, Pixel, business.industry, Image and Video Processing (eess.IV), Informatique et langage, Pattern recognition, Electrical Engineering and Systems Science - Image and Video Processing, Apprentissage, Physics - Data Analysis, Statistics and Probability, Computer Science::Computer Vision and Pattern Recognition, General Earth and Planetary Sciences, Artificial intelligence, business, Spectral unmixing, Data Analysis, Statistics and Probability (physics.data-an), [PHYS.PHYS.PHYS-DATA-AN]Physics [physics]/Physics [physics]/Data Analysis, Statistics and Probability [physics.data-an]
Abstract: International audience; Spectral variability is one of the major issue when conducting hyperspectral unmixing. Within a given image composed of some elementary materials (herein referred to as endmember classes), the spectral signature characterizing these classes may spatially vary due to intrinsic component fluctuations or external factors (illumination). These redundant multiple endmember spectra within each class adversely affect the performance of unmixing methods. This paper proposes a mixing model that explicitly incorporates a hierarchical structure of redundant multiple spectra representing each class. The proposed method is designed to promote sparsity on the selection of both spectra and classes within each pixel. The resulting unmixing algorithm is able to adaptively recover several bundles of endmember spectra associated with each class and robustly estimate abundances. In addition, its flexibility allows a variable number of classes to be present within each pixel of the hyperspectral image to be unmixed. The proposed method is compared with other state-of-the-art unmixing methods that incorporate sparsity using both simulated and real hyperspectral data. The results show that the proposed method can successfully determine the variable number of classes present within each class and estimate the corresponding class abundances.
Published: 2020
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4. On a unifying product form framework for redundancy models

Author: Ina Maria Verloop, Tejas Bodas, Urtzi Ayesta, Basque Foundation for Science ( Ikerbasque ), Institut de recherche en informatique de Toulouse ( IRIT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Toulouse 1 Capitole ( UT1 ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Équipe Services et Architectures pour Réseaux Avancés ( LAAS-SARA ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), IKERBASQUE (SPAIN), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), Universidad del País Vasco - Euskal Herriko Unibertsitatea - EHU (SPAIN), Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - LAAS (Toulouse, France), Ikerbasque - Basque Foundation for Science, Réseaux, Mobiles, Embarqués, Sans fil, Satellites (IRIT-RMESS), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Équipe Services et Architectures pour Réseaux Avancés (LAAS-SARA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Basque Foundation for Science (Ikerbasque), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Subjects: Exponential distribution, Redundancy-d, Computer science, Computer Networks and Communications, Generalization, Système d'exploitation, 0211 other engineering and technologies, Réseaux et télécommunications, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Combinatorics, 010104 statistics & probability, Redundancy (information theory), Architectures Matérielles, Server, Cancel-on-start, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Redundancy (engineering), 0101 mathematics, Queue, [ INFO.INFO-RO ] Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], Mathematics, 020203 distributed computing, 021103 operations research, Stationary distribution, business.industry, Product-form distribution, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], Queueing system, Systèmes embarqués, [ INFO.INFO-PF ] Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], Hardware and Architecture, Independence assumption, Modeling and Simulation, Product (mathematics), Closed-form expression, business, [ MATH.MATH-PR ] Mathematics [math]/Probability [math.PR], Software, Computer network
Abstract: In this paper, we present a unifying analysis for redundancy systems with cancel-on-start ( c . o . s . ) and cancel-on-complete ( c . o . c . ) with exponentially distributed service requirements. With c . o . s . ( c . o . c . ) all redundant copies are removed as soon as one of the copies starts (completes) service. As a consequence, c . o . s . does not waste any computing resources, as opposed to c . o . c . We show that the c . o . s . model is equivalent to a queueing system with multi-type jobs and servers, which was analyzed in Visschers et al., (2012), and show that c . o . c . (under the assumption of i.i.d. copies) can be analyzed by a generalization of Visschers et al., (2012) where state-dependent departure rates are permitted. This allows us to show that the stationary distribution for both the c . o . c . and c . o . s . models has a product form. We give a detailed first-time analysis for c . o . s and derive a closed form expression for important metrics like mean number of jobs in the system, and probability of waiting. We also note that the c . o . s . model is equivalent to Join-Shortest-Work queue with power of d (JSW( d )). In the latter, an incoming job is dispatched to the server with smallest workload among d randomly chosen ones. Thus, all our results apply mutatis-mutandis to JSW( d ). Comparing the performance of c . o . s . with that of c . o . c . with i.i.d. copies gives the unexpected conclusion (since c . o . s . does not waste any resources) that c . o . s . is worse in terms of mean number of jobs. As part of ancillary results, we illustrate that this is primarily due to the assumption of i.i.d. copies in case of c . o . c . (together with exponentially distributed requirements) and that such assumptions might lead to conclusions that are qualitatively different from that observed in practice.
Published: 2018
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5. Study of aluminium oxide thin films deposited by plasma-enhanced atomic layer deposition from tri-methyl-aluminium and dioxygen precursors: Investigation of interfacial and structural properties

Author: Emmanuel Scheid, Ahmet Lale, Pierre Temple-Boyer, Fuccio Cristiano, Jérôme Launay, Lucien Datas, Benjamin Reig, Équipe MICrosystèmes d'Analyse (LAAS-MICA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Centre de microcaractérisation Raimond Castaing (CMCR), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Équipe MICrosystèmes d'Analyse ( LAAS-MICA ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux ( CIRIMAT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique ( LAAS-TEAM ), F2ME, Laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique ( PRISME ), Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Bourges ( ENSI Bourges ) -Université d'Orléans ( UO ) -Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Bourges ( ENSI Bourges ) -Université d'Orléans ( UO ), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centre de microcaractérisation Raimond Castaing (Centre Castaing), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Subjects: Materials science, [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, Alumina, Oxide, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Substrate (electronics), 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Atomic layer deposition, Aluminium, PE-ALD, Al2O3, 0103 physical sciences, [ SPI ] Engineering Sciences [physics], Materials Chemistry, Thin film, Aluminium oxide, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Silicon oxide, Plasma-enhanced atomic layer deposition, 010302 applied physics, Aluminium oxides, Physical properties, Interfacial properties, Metals and Alloys, Surfaces and Interfaces, 021001 nanoscience & nanotechnology, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, chemistry, Chemical engineering, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Aluminium oxide (Al 2 O 3) films were deposited on silicon substrates using plasma-enhanced atomic layer de-position (PE-ALD) technique with tri-methyl-aluminium TMA (Al(CH 3) 3) and dioxygen (O 2) as precursors. PE-ALD experiments were performed in order to (i) investigate the interfacial properties between the silicon sub-strate and the alumina layer, and (ii) understand the impact of growth and crystallization phenomena on the Al 2 O 3 films properties (structural, optical, mechanical, dielectric and etch). The formation of oxide-based transition layers, either silicon oxide SiO 2 and/or aluminosilicate Al x Si y O, was evidenced for the TMA/O 2 PE-ALD process. Based on these results, it appears that no substrate-enhanced growth occurs at the early stages of the growth process, as assumed in previous reports. Thus, constant growth rate (0.08 nm per cycle) and re-fractive index (1.64 at a 450 nm wavelength) were obtained for the Al 2 O 3 layer deposited at 300 °C. Finally, thermal annealing experiments were performed on these films, evidencing the influences of atomic structural rearrangement and crystallization on the Al 2 O 3 film main characteristics: interface steepness, atomic structure, refractive index, residual stress, dielectric constant and etch rate.
Published: 2018
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6. Microfluidics for minute DNA sample analysis: open challenges for genetic testing of cell-free circulating DNA in blood plasma

Author: Pierre Joseph, Aurélien Bancaud, Rémi Malbec, Thierry Leichle, Jean Cacheux, Pierre Cordelier, Équipe Micro-Nanofluidique pour les sciences de la vie et de l’environnement (LAAS-MILE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Microsystèmes électromécaniques (LAAS-MEMS), Institut de médecine moléculaire de Rangueil (I2MR), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-IFR150-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)- Institut Fédératif de Recherche Bio-médicale Institution (IFR150)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), ANR-16-CE18-0028,MicroLAS,µ-Laboratoire d'Analyse et de Séparation des chromosomes : développement d'un outil pour le typage rapide des bactéries, levures et cellules de mammifères(2016), Équipe MICrosystèmes d'Analyse (LAAS-MICA), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Équipe Micro-Nanofluidique pour les sciences de la vie et de l’environnement ( LAAS-MILE ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Équipe Microsystèmes électromécaniques ( LAAS-MEMS ), Institut de médecine moléculaire de Rangueil ( I2MR ), Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-IFR150-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM )
Subjects: 0301 basic medicine, [PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph], Microfluidics, lcsh:TK7800-8360, Cell free, Computational biology, Biology, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, lcsh:Technology (General), Blood plasma, medicine, Electrical and Electronic Engineering, Cell-free circulating DNA, Genetic testing, medicine.diagnostic_test, lcsh:Electronics, Dna concentration, Condensed Matter Physics, DNA concentration, Body fluid nucleic acid biomarkers, Atomic and Molecular Physics, and Optics, 3. Good health, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, 030104 developmental biology, chemistry, DNA separation, 030220 oncology & carcinogenesis, lcsh:T1-995, Circulating DNA, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, DNA
Abstract: Genetic testing based on the analysis of circulating cell-free DNA (cfDNA) in body fluids, especially blood plasma, is raising interest for the management and follow-up of many diseases, including cancer. Because the concentration of cfDNA is low and its composition mostly degraded, this material can only be assayed with the most sensitive nucleic acid processing technologies. cfDNA analysis therefore constitutes a model target and a driving force for innovation in microfluidic biotechnologies. Here, we overview the main physico-chemical characteristics of cfDNA, and provide a critical review on the different methods for its processing out of blood samples. Then, we describe recent microfluidic developments for high sensitivity DNA analysis, evaluate their practical relevance for cfDNA analysis, and identify a few challenges for technologists in the near future. Keywords: Cell-free circulating DNA, Body fluid nucleic acid biomarkers, DNA separation, DNA concentration
Published: 2018
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7. Aerial Co-Manipulation With Cables: The Role of Internal Force for Equilibria, Stability, and Passivity

Author: Marco Tognon, Chiara Gabellieri, Lucia Pallottino, Antonio Franchi, Équipe Robotique et InteractionS (LAAS-RIS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centro Interdipartimentale di Ricerca 'E. Piaggio', ANR-17-CE33-0007,MUROPHEN,Controle de systèmes multi-robots pour l'observation de phenomenes dynamiques(2017), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centro di Ricerca Enrico Piaggio, University of Pisa - Università di Pisa, Équipe Robotique et InteractionS ( LAAS-RIS ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and Università di Pisa
Subjects: Lyapunov function, 0209 industrial biotechnology, Control and Optimization, Computer science, Passivity, Biomedical Engineering, 02 engineering and technology, symbols.namesake, 020901 industrial engineering & automation, Exponential stability, Artificial Intelligence, Control theory, Robustness (computer science), [INFO.INFO-SY]Computer Science [cs]/Systems and Control [cs.SY], 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Mechanical Engineering, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Computer Science Applications, Human-Computer Interaction, Nonlinear system, Control and Systems Engineering, symbols, [ INFO.INFO-SY ] Computer Science [cs]/Systems and Control [cs.SY], Robot, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Internal forces, Beam (structure)
Abstract: International audience; This paper considers the study of cooperative manipulation of a cable-suspended load with two generic aerial robots and without explicit communication. The role of the internal force for the asymptotic stability of the beam-position/beam-attitude equilibria is analyzed in depth. Using a nonlinear Lyapunov-based approach, we prove that if a non-zero internal force is chosen then asymptotic stabilization of any desired beam-pose configuration can be achieved with a decentralized and communication-less master-slave admittance controller. If, conversely, a zero internal force is chosen, as done in the majority of the state-of-the-art algorithms, the attitude of the beam is not controllable without communication. Non-zero internal force can be interpreted then as a fundamental factor that enables the use of cables as implicit communication means between the two vehicles in replacement of the explicit ones. Furthermore, the formal proof of the system output-strictly passivity with respect to an energy-like storage function and a certain input-output pair is given. This proves the stability and the robustness of the method even during motion. The theoretical findings are validated through numerical simulations.
Published: 2018
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8. Crude phosphorylation mixtures containing racemic lipid amphiphiles self-assemble to give stable primitive compartments

Author: Warren Madanamothoo, Michele Fiore, René Buchet, Dimitri Fayolle, Bernard Fenet, Emiliano Altamura, Pasquale Stano, Alice D'Onofrio, Fabio Mavelli, Peter Strazewski, Chimie Organique 2-Glycochimie (CO2GLYCO), Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires (ICBMS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés, R 5265 (C2P2), Université de Lyon-Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Commun de Résonance Magnétique Nucléaire, Université Lyon1 (CCRMN), Métabolisme, Enzymes et Mécanismes Moléculaires (MEM²), Roma Tre University, Fayolle, Dimitri, Altamura, Emiliano, D'Onofrio, Alice, Madanamothoo, Warren, Fenet, Bernard, Mavelli, Fabio, Buchet, René, Stano, Pasquale, Fiore, Michele, Strazewski, Peter, Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Équipe Robotique et InteractionS (LAAS-RIS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)
Subjects: chemistry.chemical_classification, Phosphatidylethanolamine, Multidisciplinary, 010405 organic chemistry, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, Vesicle, Chemical structure, lcsh:R, Fatty acid, lcsh:Medicine, Phosphatidic acid, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Article, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, Membrane, chemistry, Amphiphile, Biophysics, Glycerol, lcsh:Q, lcsh:Science
Abstract: It is an open question how the chemical structure of prebiotic vesicle-forming amphiphiles complexified to produce robust primitive compartments that could safely host foreign molecules. Previous work suggests that comparingly labile vesicles composed of plausibly prebiotic fatty acids were eventually chemically transformed with glycerol and a suitable phosphate source into phospholipids that would form robust vesicles. Here we show that phosphatidic acid (PA) and phosphatidylethanolamine (PE) lipids can be obtained from racemic dioleoyl glycerol under plausibly prebiotic phosphorylation conditions. Upon in situ hydration of the crude phosphorylation mixtures only those that contained rac-DOPA (not rac-DOPE) generated stable giant vesicles that were capable of encapsulating water-soluble probes, as evidenced by confocal microscopy and flow cytometry. Chemical reaction side-products (identified by IR and MS and quantified by 1H NMR) acted as co-surfactants and facilitated vesicle formation. To mimic the compositional variation of such primitive lipid mixtures, self-assembly of a combinatorial set of the above amphiphiles was tested, revealing that too high dioleoyl glycerol contents inhibited vesicle formation. We conclude that a decisive driving force for the gradual transition from unstable fatty acid vesicles to robust diacylglyceryl phosphate vesicles was to avoid the accumulation of unphosphorylated diacylglycerols in primitive vesicle membranes.
Published: 2017
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9. Stability analysis of linear impulsive delay dynamical systems via looped-functionals

Author: Sophie Tarbouriech, Alexandre Seuret, Alfonso Baos, Miguel A. Dav, Frédéric Gouaisbaut, SYSCO ( GIPSA-SYSCO ), Département Automatique ( GIPSA-DA ), Grenoble Images Parole Signal Automatique ( GIPSA-lab ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Grenoble Images Parole Signal Automatique ( GIPSA-lab ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Departamento de Informática y Sistemas [Murcia] ( Modelum ), Universidad de Murcia, Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande ( LAAS-MAC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), GIPSA - Systèmes non linéaires et complexité (GIPSA-SYSCO), Département Automatique (GIPSA-DA), Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Departamento de Informática y Sistemas [Murcia] (Modelum), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Dynamical systems theory, Discrete dynamics, 02 engineering and technology, Linear matrix, Base (topology), Stability (probability), [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, 020901 industrial engineering & automation, Exponential stability, Computer Science::Systems and Control, Control and Systems Engineering, Control theory, [ SPI.AUTO ] Engineering Sciences [physics]/Automatic, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Electrical and Electronic Engineering, Mathematics
Abstract: International audience; This article investigates the asymptotic stability of impulsive delay dynamical systems (IDDS) by using the Lyapunov-Krasovskii method and looped-functionals. The proposed conditions reduce the conservatism of the results found in the literature by allowing the functionals to grow during both the continuous dynamics and the discrete dynamics. Sufficient conditions for asymptotic stability in the form of linear matrix inequalities (LMI) are provided for the case of impulsive delay dynamical systems with linear and time-invariant (LTI) base systems (non-impulsive actions). Several numerical examples illustrate the effectiveness of the method.
Published: 2017
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10. Smooth Cubic Polynomial Trajectories for Human-Robot Interactions

Author: Kevin Desormeaux, Daniel Sidobre, Équipe Robotique et InteractionS (LAAS-RIS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Robotique et InteractionS ( LAAS-RIS ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), and Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP )
Subjects: 0209 industrial biotechnology, third degree polynomial trajectories, Computer science, motion control, 02 engineering and technology, Industrial and Manufacturing Engineering, Human–robot interaction, Acceleration, 020901 industrial engineering & automation, Artificial Intelligence, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Degree of a polynomial, Electrical and Electronic Engineering, Online trajectory generation, Mechanical Engineering, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Motion control, Jerk, Control and Systems Engineering, Trajectory, physical human robot interaction, Robot, trajectory planning, Cubic function, Algorithm, Software
Abstract: International audience; With the growing importance of Human-Robot Interaction (HRI), the movement of the robots requires more and more attention to address the issues related to safety, efficiency and ergonomics. Trajectories are excellent candidates in the making of desirable motions designed for collaborative robots, because they allow to simply and precisely describe the motions. Despite the large number of works available for Online Trajectory Generation (OTG), there was, to our knowledge, no complete solution capable to simultaneously meet all the requirements of these new applications.In this paper we present the first complete trajectory generation algorithm that build trajectories from arbitrary initial and final conditions, subject to general asymmetric bounds on jerk, acceleration and velocity. A review of the state of the art exposes the limits of the previous OTG works and reveals the difficult problem of non-linearity related with short motions. We explain how these non-linearities introduce discontinuities and we propose a solution based on sequences of segment of third degree polynomial functions.; Avec l'importance croissante de l'interaction humain-robot (HRI), le mouvement des robots nécessite de plus en plus d'attention pour résoudre les problèmes liés à la sécurité, l'efficacité et l'ergonomie. Les trajectoires définissent une excellente solution pour la réalisation de mouvements destinés à des robots collaboratifs, car ils permettent de décrire simplement et précisément les mouvements. Malgré la grande quantité de travaux disponibles sur la génération de trajectoires en ligne (OTG), il n'y avait pas, à notre connaissance, de solution complète capable de répondre simultanément à toutes les exigences de ces nouvelles applications.Dans cet article, nous présentons le premier algorithme complet de génération de trajectoire qui construit des trajectoires à partir de conditions initiales et finales arbitraires, soumises à des limites asymétriques générales sur le jerk, l'accélération et la vitesse. Une revue de l'état de l'art expose les limites des travaux OTG précédents et révèle le problème difficile de la non-linéarité liée aux mouvements courts. Nous expliquons comment ces non-linéarités introduisent des discontinuités et proposons une solution basée sur des séquences de segments de fonctions polynomiales du troisième degré.
Published: 2019
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11. Towards integrated multi-sensor platform using dual electrochemical and optical detection for on-site pollutant detection in water

Author: Pierre Temple-Boyer, F. Sekli Belaidi, Jean-Louis Heully, Fabienne Alary, Eléna Bedel-Pereira, Jérôme Launay, Isabelle Séguy, L. Farouil, Ludovic Salvagnac, Équipe MICrosystèmes d'Analyse (LAAS-MICA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Photochimie théorique et computationnelle (LCPQ) (PTC), Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (LCPQ), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Équipe MICrosystèmes d'Analyse ( LAAS-MICA ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques ( LCPQ ), Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique ( LAAS-TEAM ), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: Environmental analysis, Chlorella vulgaris, Biomedical Engineering, Biophysics, Photodetector, 02 engineering and technology, Biosensing Techniques, Photosynthesis, 01 natural sciences, Fluorescence, Lab-On-A-Chip Devices, [ SPI ] Engineering Sciences [physics], Electrochemistry, Microalgae, Sample preparation, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Pollutant, Herbicides, 010401 analytical chemistry, Oxygen evolution, General Medicine, Electrochemical Techniques, Equipment Design, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Oxygen, Diuron, Environmental science, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, Biological system, Chlamydomonas reinhardtii, Water Pollutants, Chemical, Biotechnology
Abstract: International audience; The present work is dedicated to the development of a lab-on-chip (LOC) device for water toxicity environmental analysis and more especially herbicide detection. The final goal is focused on the functional integration of three-electrode electrochemical microcells (ElecCell) and organic photodetectors (OPD) in order to perform simultaneously electrochemical and optical detection in the frame of algal metabolism monitoring. Considering three different algae, i.e. Chlamydomonas reinhardtii, Pseudokirchneriella subcapitata and Chlorella vulgaris while dealing with photosynthesis, the multi-microsensor platform enables to measure the variations of microalgae fluorescence as well as oxygen production. It is applied to study the Diuron herbicide influences on algal metabolism, evidencing fluorescence enhancement and oxygen production inhibition for concentrations as low as few tens of nanomoles. These results are performed with unconcentrated and six time concentrated algae solutions respectively, to estimate the ability of this dual-sensor system to conduct measurements without any sample preparation. Thus, according to the obtained results, the proposed LOC device is fully adapted to the electrochemical/optical dual detection for on-site pollutant analysis, i.e. without sample pre-treatment. 2 Keywords Compact fluidic platform, LED excitation, electrochemical detection, organic photo-detection.algal metabolism, herbicide detection.
Published: 2019
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12. Min-Type Control Strategy of a DC-DC Synchronous Boost Converter

Author: Carolina Albea-Sanchez, Antonino Sferlazza, Luis Martinez-Salamero, Corinne Alonso, Germain Garcia, Università degli Studi di Salerno = University of Salerno (UNISA), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), University Rovira i virgili, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Ax energy du LAAS, ANR-18-CE40-0022,HISPALIS,Systèmes multi-agents hybrides auto-ajustés pour microgrids(2018), University of Salerno (UNISA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Università degli Studi di Salerno (UNISA), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Sferlazza A., Albea-Sanchez C., Martinez-Salamero L., Garcia G., and Alonso C.
Subjects: min-type control, start-up, Computer science, Topology (electrical circuits), 02 engineering and technology, Inductor, Sliding mode control, law.invention, Settore ING-INF/04 - Automatica, Control theory, law, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering, Index Terms-Synchronous boost converter, Synchronous boost converter, 020208 electrical & electronic engineering, hybrid control, Power (physics), Hysteresis, Microprocessor, Nonlinear system, sliding-mode control, Control and Systems Engineering, Capacitor voltage, sliding-mode control (SMC), Boost converter, Transient (oscillation)
Abstract: International audience; This paper presents the analysis and design of a min-type strategy to control a synchronous boost converter in continuous conduction mode. The strategy uses a nonlinear switching surface to establish the change of topology in the converter and is analyzed by means of a sliding-mode control approach. Subsequently, the min-type strategy is modified by a hybrid control formulation, which introduces a hysteresis width and a dwell-time to obtain a finite switching frequency in the start-up and steady-state respectively. The hybrid control formulation is implemented digitally by means of a microprocessor which processes the samples of inductor current and capacitor voltage to provide the control signal that activates the power switch. Experimental results in a prototype validate the proposed control strategy and show its potential in transient time and steady-state.
Published: 2019
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13. A Truly Redundant Aerial Manipulator System with Application to Push-and-Slide Inspection in Industrial Plants

Author: Anthony Mallet, Bernard Revaz, Hermes Amadeus Tello Chavez, Antonio Franchi, Marco Tognon, Davide Bicego, Quentin Sable, Marc Lany, Gilles Santi, Enrico Gasparin, Juan Cortés, Équipe Robotique et InteractionS (LAAS-RIS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), SENSIMA INSPECTION, Service Informatique : Développement, Exploitation et Assistance (LAAS-IDEA), European Project: 644271,H2020,H2020-ICT-2014-1,AEROARMS(2015), Équipe Robotique et InteractionS ( LAAS-RIS ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Service Informatique : Développement, Exploitation et Assistance ( LAAS-IDEA ), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Control and Optimization, Computer science, Biomedical Engineering, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, PID controller, ComputerApplications_COMPUTERSINOTHERSYSTEMS, 02 engineering and technology, Workspace, law.invention, Manipulator system, 020901 industrial engineering & automation, Exponential stability, Artificial Intelligence, Control theory, law, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Eddy current, [INFO.INFO-SY]Computer Science [cs]/Systems and Control [cs.SY], [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Motion planning, Manipulator, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, Mechanical Engineering, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Control engineering, Motion control, Computer Science Applications, Human-Computer Interaction, Control and Systems Engineering, [ INFO.INFO-SY ] Computer Science [cs]/Systems and Control [cs.SY], 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Multirotor
Abstract: We present the design, control and motion planning of an aerial manipulator for a non-trivial physical interaction task, namely pushing while sliding on curved surfaces. The proposed robotic system is motivated by the increasing interest on autonomous Non-Destructive Tests used for the integrity assessment of industrial plants. The proposed aerial manipulator consists of a multidirectional-thrust aerial vehicle to enhance physical interaction capabilities, endowed with a 2-DoFs lightweight arm to enlarge its workspace. This combination constitutes a truly redundant manipulator that goes beyond standard aerial manipulators with collinear multirotors. The robot controller is based on a PID method with 'displaced' positional part inspired by controllers for manipulators with elastic joints and grounded on several experimental trial-and-error tests. In this work we experimentally show that the proposed aerial manipulator system, equipped with an Eddy Current probe, is able to scan a metallic pipe sliding the sensor over its surface and preserving the contact. From the acquired data, a weld on the pipe is successfully detected and mapped.
Published: 2019
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14. VOLUME OF SUBLEVEL SETS OF HOMOGENEOUS POLYNOMIALS

Author: Lasserre, Jean B., Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, European Project: 666981,H2020,ERC-2014-ADG,TAMING(2015), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande ( LAAS-MAC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and European Project : 666981,H2020,ERC-2014-ADG,TAMING ( 2015 )
Subjects: [ MATH.MATH-OC ] Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], 0211 other engineering and technologies, 010103 numerical & computational mathematics, 02 engineering and technology, Lebesgue integration, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], 01 natural sciences, Combinatorics, symbols.namesake, FOS: Mathematics, 0101 mathematics, Mathematics - Optimization and Control, Eigenvalues and eigenvectors, Mathematics, Semidefinite programming, Sequence, Level set (data structures), 021103 operations research, Algebra and Number Theory, Applied Mathematics, Computational geometry, Optimization and Control (math.OC), Homogeneous polynomial, [ INFO.INFO-CG ] Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], symbols, Geometry and Topology, [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], Volume (compression)
Abstract: International audience; Consider the sub level set K := {x : g(x) ≤ 1} where g is a positive and homogeneous polynomial. We show that its Lebesgue volume can be approximated as closely as desired by solving a sequence of generalized eigenvalue problems with respect to a pair of Hankel matrices of increasing size, and whose entries are obtained in closed form.
Published: 2019
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15. Numerical studies on Kerr comb generation in Si3N4 resonators with frequency dependent access coupler properties

Author: O. Llopis, A. Fernandez, N. Gutierrez, Stephane Calvez, Équipe Microondes et Opto-microondes pour Systèmes de Télécommunications (LAAS-MOST), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), and Équipe Photonique (LAAS-PHOTO)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Physics, Resonator, business.industry, Kerr Comb, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Frequency-dependent coupling, Optoelectronics, business, Racetrack Resonator
Abstract: International audience; Numerical studies on Kerr frequency comb generation with vertically-coupled whispering-gallery-mode (WGM) Si3N4 resonators are presented. These resonators include a frequency-dependent access coupler and are characterized by a free spectral range (FSR) of 220 GHz. We present numerical simulations based on the Ikeda map that allow implementation of complex-valued frequency-dependent and non-reciprocal access coupler transfer matrix in the simulation of Kerr comb in the cavities modelled by Arlotti et al 1. We use a Runge-Kutta 4 Interaction picture (RK4IP) method with adaptive step-size control as developed by Balac et al 2 to circumvent the numerical burden added by this modelling approach and successfully simulate Kerr comb generation using an approach that accurately models any optical cavity that can be considered as spatially one-dimensional regardless of its quality factor, finesse or dispersive properties which comes in useful in this study when access coupling properties degrade the resonator quality factor.
Published: 2019
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16. Parallel Machine Scheduling with Time Constraints on Machine Qualifications

Author: Claude Yugma, Cheng-Hung Wu, Margaux Nattaf, Stéphane Dauzère-Pérès, Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes ( LAAS-ROC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Département Sciences de la Fabrication et Logistique ( SFL-ENSMSE ), École des Mines de Saint-Étienne ( Mines Saint-Étienne MSE ), Institut Mines-Télécom [Paris]-Institut Mines-Télécom [Paris]-CMP-GC, Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'Optimisation des Systèmes (LIMOS), Ecole Nationale Supérieure des Mines de St Etienne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Département Sciences de la Fabrication et Logistique (SFL-ENSMSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-CMP-GC, National Taiwan University [Taiwan] (NTU), and Ecole Nationale Supérieure des Mines de St Etienne (ENSM ST-ETIENNE)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Machine scheduling, Mathematical optimization, 021103 operations research, General Computer Science, Computer science, Heuristic, 0211 other engineering and technologies, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], Management Science and Operations Research, Time limit, Scheduling (computing), 020901 industrial engineering & automation, Modeling and Simulation, Simulated annealing, Heuristics, Integer programming, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [ INFO.INFO-RO ] Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO]
Abstract: International audience; This paper studies the scheduling of jobs of different families on parallel machines, where not all machines are qualified (eligible) to process all job families. Originating from semiconductor manufacturing, an important constraint imposes that the time between the processing of two consecutive jobs of the same family on a machine does not exceed a given time limit. Otherwise, the machine becomes disqualified for this family. The goal is to minimize both the flow time and the number of disqualifications of job families on machines. To solve this problem, an integer linear programming model and a constraint programming model are proposed, as well as two improvement procedures of existing heuristics: A Recursive Heuristic and a Simulated Annealing algorithm. Numerical experiments on randomly generated instances compare the performances of each method.
Published: 2019
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17. Development of a miniature, fully integrated, smart, and safe multipoint initiation system integrating nanothermites

Author: Pouchairet-Ramona, Jean-Laurent, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, INSA de Toulouse, Lacroix-Défense, Carole Rossi, Dominique Medus, Équipe Nano-ingénierie et intégration des oxydes métalliques et de leurs interfaces (LAAS-NEO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Institut national des sciences appliquées de Toulouse, D. Medus, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Experimental validation, design, Intelligence, modeling, Pyrotechnic systems, Conception, Systèmes pyrotechniques, Modélisation, Contrôle, Smart systems, Control, Pyrotechnics, Validation expérimentale, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Simulation
Abstract: National audience; Responding to a growing need for standardization and adaptability for pyrotechnic systems, we present through this work a new concept of intelligent infrared decoy, controllable using an onboard miniature electronic initiation system. Our innovative solution is divided into three distinct functional blocks: (1) a controllable pyrotechnic ejection block integrating three ejection charges in a single metallized plastic part, (2) a block called terminal function, consisting of an infrared pyrotechnic bread structured, coupled with a micro-initiation stage based on nano-thermites, addressable and low energy, and (3) a control block, connected and autonomous, responding to STANAG 4187 which controls the arming and firing of pyrotechnic functions. To size the ejection block, we have developed an indoor ballistics code with global parameters and an optimization supervisor, able to simulate any system with e ff and mortar. Then, to simulate the combustion of infrared loaves, we developed a geometric regression code based on the level-set method, able to model the combustion of any multi-composition solid bread, compartmentalized or structured, lit sequentially or simultaneously. several points. We explored innovative technological solutions, among which the initiation of pyrotechnic loaves by micro-in fl ammators nanothermites. We have shown theoretically, and validated experimentally, that it is possible to finely control the combustion reaction of IR pyrotechnic breads by sequentially igniting them, which represents an important innovation in pyrotechnics. We have explored the plastronic technology to realize the ejection block because it allows to selectively metallize the surfaces of a plastic part to condense in one piece mechanical, electronic and packaging functions. In particular, we used this technology for the first time to draw hot wires on the surface of a plastic part, and to gather three ejection impellers in a minimum volume. We experimentally validated the control of the speed of ejection of IR decoys by partial ignition of plastronic impellers. Finally, a control electronics complying with the STANAG 4187 has been designed to sequentially initiate the terminal and ejection blocks. It integrates a control stage around a PIC microcontroller, a stage ofenergy management incorporating micro current sources and super capacity, and a security stage that detects ejection through an accelerometer and an infrared transmitter / receiver. We concluded the thesis by integrating di ff erent functional blocks in a demonstrator representative of an intelligent and miniature infrared lure: CASSIS. Beyond the demonstration of CASSIS, all of my thesis work, which falls within the framework of a joint laboratory, IMPYACT, between the CNRS and the Etienne Lacroix group, contributed to the development of solutions and "Generic" and "versatile" technologies for the controlled initiation, propulsion and integration of miniature pyrotechnic systems exploitable for many pyrotechnic systems.; Répondant à un besoin grandissant de standardisation et d’adaptabilité pour les systèmes pyrotechniques, nous présentons au travers de ce travail un nouveau concept de leurre infrarouge intelligent, contrôlable à l’aide d’un système d’initiation électronique miniature embarqué. Notre solution innovante se décompose en trois blocs fonctionnels distincts : (1) un bloc d’éjection pyrotechnique contrôlable intégrant trois charges d’éjection dans une seule pièce plastique métallisée, (2) un bloc appelé fonction terminale, constitué d’un pain pyrotechnique infrarouge structuré, couplé à un étage de micro-initiation à base de nano-thermites, adressable et basse énergie, et (3) un bloc de contrôle, connecté et autonome, répondant au STANAG 4187 qui commande l’armement et la mise à feu des fonctions pyrotechniques. Pour dimensionner le bloc d’éjection, nous avons développé un code de balistique intérieure à paramètres globaux et un superviseur d’optimisation, capable de simuler n’importe quel système à eﬀet mortier. Ensuite, pour simuler la combustion des pains infrarouges, nous avons développé un code de régression géométrique basé sur la méthode level-set, capable de modéliser la combustion de n’importe quel pain solide multi composition, compartimenté ou structuré, allumé séquentiellement ou simultanément en plusieurs points. Nous avons exploré des solutions technologiques innovantes,au rang desquelles l’initiation de pains pyrotechniques par micro-inﬂammateurs à nanothermites. Nous avons montré théoriquement, puis validé expérimentalement, qu’il était possible de contrôler ﬁnement la réaction de combustion des pains pyrotechniques IR grâce à un allumage séquentiel de ces derniers, ce qui représente une innovation importante en pyrotechnie. Nous avons exploré la technologie plastronique pour réaliser le bloc d’éjection car elle permet de métalliser sélectivement les surfaces d’une pièce plastique pour condenser en une seule pièce des fonctions mécaniques, électroniques et de packaging. En particulier, nous avons utilisé pour la première fois cette technologie pour tracer des ﬁls chauds sur la surface d’une pièce plastique, et permettre de rassembler trois impulseurs d’éjection dans un volume minimal. Nous avons validé expérimentalement le contrôle de la vitesse d’éjection de leurres IR grâce à un allumage partiel d’impulseurs plastroniques. Enﬁn, une électronique de commande respectant le STANAG 4187 a été conçue pour initier séquentiellement les blocs terminaux et d’éjection. Elle intègre un étage de commande autour d’un microcontrôleur PIC, un étage degestion de l’énergie intégrant des micro-sources de courant et une super capacité, et un étage de sécurité qui détecte l’éjection grâce à un accéléromètre et un émetteur/récepteur infrarouge. Nous avons conclu la thèse par l’intégration des diﬀérents blocs fonctionnels dans un démonstrateur représentatif d’un leurre infrarouge intelligent et miniature : CASSIS. Au delà de la démonstration de CASSIS, l’ensemble de mes travaux de thèse, qui s’inscrivent dans le cadre d’un laboratoire commun, IMPYACT,entre le CNRS et le groupe Etienne Lacroix, ont contribué à mettre au point des solutions et technologies“génériques”et “versatiles”pour l’initiation contrôlée, la propulsion et l’intégration de systèmes pyrotechniques miniatures exploitables pour nombreux systèmes pyrotechniques.
Published: 2019

18. Modelling eutrophication in lake ecosystems: A review

Author: Brigitte Vinçon-Leite, Céline Casenave, laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains (LEESU), AgroParisTech-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Mathématiques, Informatique et STatistique pour l'Environnement et l'Agronomie (MISTEA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), ANR-16-CE32-0009,ANSWER,Analyse et simulation numérique d'écosystèmes aquatiques en réponse aux changements environnementaux anthropiques(2016), laboratoire Eau, Environnement et Systèmes Urbains (LEESU), AgroParisTech-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), LAAS-MRS, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)
Subjects: Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Process-based models, Context (language use), 010501 environmental sciences, Cyanobacteria, 01 natural sciences, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Environmental Chemistry, Waste Management and Disposal, Environmental planning, Global change, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Models, Statistical, business.industry, Lake ecosystem, Eutrophication, Pollution, 6. Clean water, Management, Lakes, 13. Climate action, Agriculture, Phytoplankton, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, business, Watershed-lake continuum, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; Eutrophication is one of the main causes of the degradation of lake ecosystems. Its intensification during the last decades has led the stakeholders to seek for water management and restoration solutions, including those based on modelling approaches. This paper presents a review of lake eutrophication modelling, on the basis of a scientific appraisal performed by researchers for the French ministries of Environment and Agriculture. After a brief introduction presenting the scientific context, a bibliography analysis is presented. Then the main results obtained with process-based models are summarized. A synthesis of the scientist recommendations in order to improve the lake eutrophication modelling is finally given before the conclusion.
Published: 2019
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19. Integrated Waveguides in Nanoporous Alumina Membrane for Millimeter-Wave Interposer

Author: Ariana L. C. Serrano, Julio M. Pinheiro, Darine Kaddour, Rogerio C. A. Alvarenga, Philippe Ferrari, Noureddine Kabbani, Matthieu Bertrand, Emmanuel Pistono, Leonardo G. Gomes, Vincent Puyal, Gustavo P. Rehder, Laboratory of Microelectronics USP, Universidade de São Paulo (USP), Laboratoire de Conception et d'Intégration des Systèmes (LCIS), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'Electronique et des Technologies de l'Information (CEA-LETI), Université Grenoble Alpes (UGA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Techniques of Informatics and Microelectronics for integrated systems Architecture (TIMA), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture des systèmes intégrés (TIMA), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Universidade de São Paulo ( USP ), Laboratoire de Conception et d'Intégration des Systèmes ( LCIS ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology ( Grenoble INP ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Équipe MIcro et Nanosystèmes pour les Communications sans fil ( LAAS-MINC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Techniques of Informatics and Microelectronics for integrated systems Architecture ( TIMA ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology ( Grenoble INP ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), and Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP)
Subjects: Materials science, Nanoporous, business.industry, Coplanar waveguide, Nanowire, 020206 networking & telecommunications, 02 engineering and technology, Condensed Matter Physics, [ SPI.TRON ] Engineering Sciences [physics]/Electronics, law.invention, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, law, Attenuation coefficient, Extremely high frequency, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Interposer, Optoelectronics, Electrical and Electronic Engineering, Photolithography, business, Waveguide, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: The integration of rectangular waveguides inside a nanoporous alumina membrane is proposed in this letter. The horizontal copper plates are realized by a photolithography process while the vertical connections are made of copper nanowires selectively grown inside the nanopores. The lateral wall position can, therefore, be freely adjusted. Waveguides in the $V$ -band (50–75 GHz) and the $W$ -band (75–110 GHz) were manufactured in a 50- $\mu \text{m}$ -thick membrane. For the measurement purpose, wideband transitions from a grounded coplanar waveguide to the waveguide were designed. The measured performance validates the propagation of guided waves with an attenuation constant of about 0.5–0.8 dB/mm in the operating bands, opening the way for the design of functionalized millimeter-wave alumina interposers.
Published: 2019
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20. Thickness limitation of band to band tunneling process in InGaAs/GaAsSb type-II tunnel junctions designed for multijunction solar cells

Author: Kevin Louarn, Inès Massiot, Alexandre Bounouh, François Piquemal, Nicolas Cavassilas, Yann Claveau, Ludovic Marigo-Lombart, Alexandre Arnoult, Chantal Fontaine, Guilhem Almuneau, Équipe Photonique (LAAS-PHOTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (IM2NP), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Laboratoire National de Métrologie et d'Essais [Trappes] (LNE ), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Équipe Photonique ( LAAS-PHOTO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence ( IM2NP ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique ( LAAS-TEAM ), Laboratoire National de Métrologie et d'Essais [Trappes] ( LNE ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), and Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST)
Subjects: Materials science, [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, Energy Engineering and Power Technology, 02 engineering and technology, Multijunction photovoltaic cell, Computer Science::Computational Geometry, Epitaxy, 7. Clean energy, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Condensed Matter::Materials Science, Tunnel junction, Condensed Matter::Superconductivity, 0103 physical sciences, Materials Chemistry, Electrochemistry, Chemical Engineering (miscellaneous), Tunneling current, Electrical and Electronic Engineering, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Quantum tunnelling, 010302 applied physics, Local density of states, business.industry, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, Heterojunction, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter::Mesoscopic Systems and Quantum Hall Effect, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [ SPI.OPTI ] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, 0210 nano-technology, business, Molecular beam epitaxy
Abstract: International audience; This article reports on the impact of the thickness and/or the composition on the performance of type-II n+ InGaAs/p+ GaAsSb tunnel junctions. The InGaAs/GaAsSb staggered band-offset heterojunction is expected to improve tunneling properties. Devices have been grown by molecular beam epitaxy with various thicknesses and/or Sb and In concentrations. For thin elastically strained type-II tunnel junctions, the electrical characteristics exhibit degraded transport performances compared to the reference p+ GaAs/n+ GaAs tunnel junction structures, while much better tunneling peak currents are achieved with strain-relaxed thick type-II tunnel junctions. Based on a theoretical analysis of the local density of states and the band-edges profiles of the type-II tunnel junctions, we propose a suitable design for type-II tunnel junctions with high tunneling current density toward their use in multi-junction solar cells.
Published: 2019
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21. The Pinocchio C++ library – A fast and flexible implementation of rigid body dynamics algorithms and their analytical derivatives

Author: Guilhem Saurel, Justin Carpentier, Florent Lamiraux, Nicolas Mansard, Joseph Mirabel, Olivier Stasse, Gabriele Buondonno, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes ( LAAS-GEPETTO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Models of visual object recognition and scene understanding ( WILLOW ), Département d'informatique de l'École normale supérieure ( DI-ENS ), École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), European Project : 780684,Memmo, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes (LAAS-GEPETTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Models of visual object recognition and scene understanding (WILLOW), Département d'informatique de l'École normale supérieure (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), This work has been supported by the European Research Council (ERC) through the Actanthrope project (grant 340050) and the European Commission through the MEMMO and RoboCom++ projects., ANR-16-CE33-0003,LOCO3D,Locomotion en environnement complexe(2016), European Project: 780684,H2020,MEMMO(2018), European Project: 340050,EC:FP7:ERC,ERC-2013-ADG,ACTANTHROPE(2014), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Source code, Computer science, media_common.quotation_subject, 02 engineering and technology, computer.software_genre, Inverse dynamics, 020901 industrial engineering & automation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], media_common, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], Robot kinematics, business.industry, 020208 electrical & electronic engineering, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Robotics, Rigid body dynamics, Software framework, [ INFO.INFO-MS ] Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS], Robot, Standard algorithms, Artificial intelligence, business, Algorithm, computer
Abstract: International audience; We introduce Pinocchio, an open-source software framework that implements rigid body dynamics algorithms and their analytical derivatives. Pinocchio does not only include standard algorithms employed in robotics (e.g., forward and inverse dynamics) but provides additional features essential for the control, the planning and the simulation of robots. In this paper, we describe these features and detail the programming patterns and design which make Pinocchio efficient. We evaluate the performances against RBDL, another framework with broad dissemination inside the robotics community. We also demonstrate how the source code generation embedded in Pinocchio outperforms other approaches of state of the art.
Published: 2019

22. Contact Planning for the ANYmal Quadruped Robot Using an Acyclic Reachability-Based Planner

Author: Pierre Fernbach, Asil Orgen, Ioannis Havoutis, Tom A Yates, Mathieu Geisert, Oxford Robotics Institute (ORI), University of Oxford [Oxford], Faculty of Engineering and Natural Sciences - Sabanci University, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes (LAAS-GEPETTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Oxford Robotics Institute (University of Oxford) (ORI), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), University of Oxford, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and ANR-16-CE33-0003,LOCO3D,Locomotion en environnement complexe(2016)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, 0209 industrial biotechnology, Computer science, business.industry, Robotics, 02 engineering and technology, Computer Science - Robotics, 020901 industrial engineering & automation, Reachability, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Trajectory, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Robot, 020201 artificial intelligence & image processing, Relevance (information retrieval), Artificial intelligence, Motion planning, business, Heuristics, Robotics (cs.RO), Humanoid robot
Abstract: International audience; Despite the great progress in quadrupedal robotics during the last decade, selecting good contacts (footholds) in highly uneven and cluttered environments still remains an open challenge. This paper builds upon a state-of-the-art approach, already successfully used for humanoid robots, and applies it to our robotic platform; the quadruped robot ANY-mal. The proposed algorithm decouples the problem into two subprob-lems: first a guide trajectory for the robot is generated, then contacts are created along this trajectory. Both subproblems rely on approximations and heuristics that need to be tuned. The main contribution of this work is to explain how this algorithm has been retuned to work with ANY-mal and to show the relevance of the approach with a variety of tests in realistic dynamic simulations.
Published: 2019
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23. Stability analysis of a system coupled to a heat equation

Author: Lucie Baudouin, Frédéric Gouaisbaut, Alexandre Seuret, Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, ANR-15-CE23-0014,SCIDIS,Stabilité et commande de systèmes de dimension infinie(2015), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande ( LAAS-MAC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), and ANR : 15-CE23-0014,SCIDIS,Stability and Control of Infinite DImensional Systems
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Polynomial, Stability (learning theory), 02 engineering and technology, Bessel inequality, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, Mathematics - Analysis of PDEs, [ MATH.MATH-AP ] Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], 020901 industrial engineering & automation, Distributed parameter system, [ SPI.AUTO ] Engineering Sciences [physics]/Automatic, ComputingMethodologies_SYMBOLICANDALGEBRAICMANIPULATION, FOS: Mathematics, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Applied mathematics, [MATH.MATH-AP]Mathematics [math]/Analysis of PDEs [math.AP], Electrical and Electronic Engineering, Energy functional, Mathematics, heat equation, 020208 electrical & electronic engineering, Lyapunov functional, Stability conditions, Control and Systems Engineering, Ordinary differential equation, polynomial approximation, Heat equation, Bessel's inequality, Analysis of PDEs (math.AP)
Abstract: International audience; As a first approach to the study of systems coupling finite and infinite dimensional natures, this article addresses the stability of a system of ordinary differential equations coupled with a classic heat equation using a Lyapunov functional technique. Inspired from recent developments in the area of time delay systems, a new methodology to study the stability of such a class of distributed parameter systems is presented here. The idea is to use a polynomial approximation of the infinite dimensional state of the heat equation in order to build an enriched energy functional. A well known efficient integral inequality (Bessel inequality) will allow to obtain stability conditions expressed in terms of linear matrix inequalities. We will eventually test our approach on academic examples in order to illustrate the efficiency of our theoretical results.
Published: 2019
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24. Inner approximations of the maximal positively invariant set for polynomial dynamical systems

Author: Antoine Oustry, Matteo Tacchi, Didier Henrion, Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Réseau de Transport d'electricite (RTE), Réseau de Transport d'Electricité [Paris] (RTE), Faculty of Electrical Engineering [Prague] (FEL CTU), Czech Technical University in Prague (CTU), European Project: 666981,H2020,ERC-2014-ADG,TAMING(2015), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Réseau de Transport d'Electricité-RTE, Czech Technical University in Prague, Faculty of Electrical Engineering, Department of Control Engineering, Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] ( LIX ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École polytechnique ( X ), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande ( LAAS-MAC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), and Réseau de Transport d'electricite ( RTE )
Subjects: [ MATH.MATH-OC ] Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], 0209 industrial biotechnology, Control and Optimization, Dynamical systems theory, Approximations of π, 0211 other engineering and technologies, 02 engineering and technology, Systems and Control (eess.SY), Electrical Engineering and Systems Science - Systems and Control, 020901 industrial engineering & automation, [INFO.INFO-SY]Computer Science [cs]/Systems and Control [cs.SY], FOS: Mathematics, FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Mathematics - Optimization and Control, Mathematics, 021103 operations research, Polynomial vector fields, Mathematical analysis, Linear matrix inequality, Invariant (physics), Control and Systems Engineering, Optimization and Control (math.OC), [ INFO.INFO-SY ] Computer Science [cs]/Systems and Control [cs.SY], [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], Finite time, Polynomial dynamical systems
Abstract: International audience; The Lasserre or moment-sum-of-square hierarchy of linear matrix inequality relaxations is used to compute inner approximations of the maximal positively invariant set for continuous-time dynamical systems with polynomial vector fields. Convergence in volume of the hierarchy is proved under a technical growth condition on the average exit time of trajectories. Our contribution is to deal with inner approximations in infinite time, while former work with volume convergence guarantees proposed either outer approximations of the maximal positively invariant set or inner approximations of the region of attraction in finite time.
Published: 2019
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25. Connected Subtraction Games on Subdivided Stars

Author: Dailly, Antoine, Moncel, Julien, Parreau, Aline, Graphes, AlgOrithmes et AppLications (GOAL), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Optimisation Combinatoire (G-SCOP_OC ), Laboratoire des sciences pour la conception, l'optimisation et la production (G-SCOP), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes (LAAS-ROC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), ANR-14-CE25-0006,GAG,Jeux et graphes(2014), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Computer Science::Computer Science and Game Theory, Discrete Mathematics (cs.DM), ComputingMilieux_PERSONALCOMPUTING, [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], Subtraction Games, Combinatorial Games, [MATH.MATH-CO]Mathematics [math]/Combinatorics [math.CO], FOS: Mathematics, Mathematics - Combinatorics, Combinatorics (math.CO), Graphs, Computer Science - Discrete Mathematics, MathematicsofComputing_DISCRETEMATHEMATICS
Abstract: International audience; The present paper deals with connected subtraction games in graphs, which are generalization of takeaway games. In a connected subtraction game, two players alternate removing a connected sub-graph from a given connected game-graph, provided the resulting graph is connected, and provided the number of vertices of the removed subgraph belongs to a prescribed set of integers. We derive general periodicity results on such games, as well as specific results when played on subdivided stars.
Published: 2019

26. Set-membership identifiability of nonlinear models and related parameter estimation properties

Author: Carine Jauberthie, Nathalie Verdière, Louise Travé-MassuyèEs, Équipe DIagnostic, Supervision et COnduite ( LAAS-DISCO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Mathématiques Appliquées du Havre ( LMAH ), Université Le Havre Normandie ( ULH ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ), Équipe DIagnostic, Supervision et COnduite (LAAS-DISCO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de Mathématiques Appliquées du Havre (LMAH), Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [ MATH.MATH-OC ] Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC], 0209 industrial biotechnology, Mathematical optimization, [ MATH.MATH-DS ] Mathematics [math]/Dynamical Systems [math.DS], 02 engineering and technology, [ SPI.SIGNAL ] Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Set (abstract data type), 020901 industrial engineering & automation, [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, [ SPI.AUTO ] Engineering Sciences [physics]/Automatic, set-membership estimation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Computer Science (miscellaneous), QA1-939, Differential algebra, Well-defined, Engineering (miscellaneous), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematics, Soundness, Estimation theory, bounded uncertainty, Applied Mathematics, [ SDV.SPEE ] Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, [ MATH.MATH-NA ] Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA], QA75.5-76.95, identifiability, Nonlinear system, Electronic computers. Computer science, Identifiability, 020201 artificial intelligence & image processing, nonlinear dynamic models
Abstract: Identifiability guarantees that the mathematical model of a dynamic system is well defined in the sense that it maps unambiguously its parameters to the output trajectories. This paper casts identifiability in a set-membership (SM) framework and relates recently introduced properties, namely, SM-identifiability, μ-SM-identifiability, and ε-SM-identifiability, to the properties of parameter estimation problems. Soundness and ε-consistency are proposed to characterize these problems and the solution returned by the algorithm used to solve them. This paper also contributes by carefully motivating and comparing SM-identifiability, μ-SM-identifiability and ε-SM-identifiability with related properties found in the literature, and by providing a method based on differential algebra to check these properties.
Published: 2016
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27. Modeling boron dose loss in sidewall spacer stacks of complementary metal oxide semiconductor transistors

Author: A. Pakfar, P. Boulenc, Fuccio Cristiano, Francois Wacquant, Christoph Zechner, Pierre Morin, B. Pelletier, Zahi Essa, Clement Tavernier, Marc Juhel, Jean-Luc Autran, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, STMicroelectronics [Crolles] (ST-CROLLES), Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (IM2NP), Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), STMicroelectronics [Crolles] ( ST-CROLLES ), Géoazur ( GEOAZUR ), Université Nice Sophia Antipolis ( UNS ), Université Côte d'Azur ( UCA ) -Université Côte d'Azur ( UCA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur ( UCA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Universidade do Minho, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520 ( IEMN ), Ecole Centrale de Lille-Institut supérieur de l'électronique et du nunérique (ISEN)-Université Polytechnique Hauts-de-France ( UPHF ) -Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence ( IM2NP ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: inorganic chemicals, Materials science, Silicon, [ SPI.MAT ] Engineering Sciences [physics]/Materials, Inorganic chemistry, [ PHYS.COND.CM-MS ] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Oxide, chemistry.chemical_element, Equivalent oxide thickness, 02 engineering and technology, Oxide thin-film transistor, complex mixtures, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, 0103 physical sciences, [ SPI ] Engineering Sciences [physics], Materials Chemistry, LOCOS, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Electrical and Electronic Engineering, Silicon oxide, 010302 applied physics, [ PHYS ] Physics [physics], business.industry, technology, industry, and agriculture, Strained silicon, equipment and supplies, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, Electronic, Optical and Magnetic Materials, stomatognathic diseases, Silicon nitride, chemistry, Optoelectronics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, business
Abstract: International audience; The presence of capping materials during annealing (activation for example) can substantially impact the silicon junction profiles of Complementary Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors (CMOSFET), depending on the nature of these layers. In this paper we specifically investigated the boron out-diffusion from a silicon junction into the silicon oxide in presence of a silicon oxide/silicon nitride capping bi-layer similar to the stacks used to form sidewall spacers. After 120 s anneal we observed with secondary ion mass spectrometry (SIMS) substantial boron dose loss in silicon and segregation at the silicon oxide interface related to oxide and nitride material properties, in particular to the hydrogen concentration. We then modeled the boron profiles in both silicon and oxide as a function of the hydrogen static and dynamic in the materials. The exponential-like boron diffusion profiles observed in oxide are reproduced by introducing a long hop mechanism mediated with hydrogen-related defects (HRDs). (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Published: 2016
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28. High-slope terrain locomotion for torque-controlled quadruped robots

Author: Ioannis Havoutis, Andrea Del Prete, Claudio Semini, Darwin G. Caldwell, Roy Featherstone, Michele Focchi, Istituto Italiano di Tecnologia ( IIT ), Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes ( LAAS-GEPETTO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Robot Learning & Interaction Group, Idiap Research Institute ( Idiap ), Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes (LAAS-GEPETTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Idiap Research Institute (Idiap), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Multi-contact inter-action, Computer science, Force control, Ground Reaction Force optimization, Quadruped locomotion, Whole-body control, Artificial Intelligence, Context (language use), 02 engineering and technology, Contact force, 020901 industrial engineering & automation, Control theory, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Torque, Ground reaction force, Simulation, Robot locomotion, business.industry, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Robotics, Robot control, Robot, 020201 artificial intelligence & image processing, Artificial intelligence, business
Abstract: International audience; Research into legged robotics is primarily motivated by the prospects of building machines that are able to navigate in challenging and complex environments that are predominantly non-flat. In this context, control of contact forces is fundamental to ensure stable contacts and equilibrium of the robot. In this paper we propose a planning/control framework for quasi-static walking of quadrupedal robots, implemented for a demanding application in which regulation of ground reaction forces is crucial. Experimental results demonstrate that our 75-kg quadruped robot is able to walk inside two high-slope (50 degrees) V-shaped walls; an achievement that to the authors' best knowledge has never been presented before. The robot distributes its weight among the stance legs so as to optimize user-defined criteria. We compute joint torques that result in no foot slippage, fulfillment of the unilateral constraints of the contact forces and minimization of the actuators effort. The presented study is an experimental validation of the effectiveness and robustness of QP-based force distributions methods for quasi-static locomotion on challenging terrain.
Published: 2016
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29. Evaluating the performance of land surface model ORCHIDEE-CAN v1.0 on water and energy flux estimation with a single-and multi-layer energy budget scheme

Author: Jan Polcher, Alexander Knohl, James Ryder, Catherine Ottlé, Jan Elbers, Eddy Moors, Jérôme Ogée, Matthew J. McGrath, Timo Vessala, Frank Tiedemann, Sebastiaan Luyssaert, Dennis Loustau, Juliane Otto, Philippe Peylin, Thomas Foken, Yiying Chen, Vladislav Bastrikov, Samuel Launiainen, Kim Naudts, Andrew Black, Eva van Gorsel, Vanessa Haverd, Aude Valade, Bernard Heinesch, Peking University [Beijing], Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Emerald Publishing, Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Land and Food Systems, University of British Columbia (UBC), Alterra [Wageningen] (ESS-CC), Centre for Water and Climate [Wageningen], BayCEER, Bayreuth Center of Ecology and Environmental Research, CSIRO Marine and Atmospheric Research, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), Oceans and Atmosphere Flagship, Gembloux Agro-Bio Tech [Gembloux], Université de Liège, Jönköping University [Sweden], Georg-August-Universität Göttingen, Department of Physical Sciences, Interactions Sol Plante Atmosphère (ISPA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation des Surfaces et Interfaces Continentales (MOSAIC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Georg-August-University = Georg-August-Universität Göttingen, Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki, Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Department of Physics, Department of Forest Sciences, Viikki Plant Science Centre (ViPS), Ecosystem processes (INAR Forest Sciences), Micrometeorology and biogeochemical cycles, Systems Ecology, Amsterdam Global Change Institute, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-École polytechnique (X)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Georg-August-University [Göttingen], University of Helsinki, Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)
Subjects: 0106 biological sciences, Canopy, PINE FOREST, TIME SCALES, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Meteorology, Energy balance, Energy flux, Atmospheric model, Atmospheric sciences, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, 114 Physical sciences, GLOBAL VEGETATION MODEL, BOREAL FOREST, ORCHIDEE-CAN, energy flux, land surface model, ddc:551, SDG 13 - Climate Action, Life Science, Leaf area index, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Tree canopy, 4112 Forestry, Advection, lcsh:QE1-996.5, General Medicine, 15. Life on land, Energy budget, DECIDUOUS FOREST, lcsh:Geology, Climate Resilience, 13. Climate action, Klimaatbestendigheid, SATELLITE DATA, HEAT-FLUX, PLANT CANOPIES, Environmental science, FOREST CANOPY, CARBON UPTAKE
Abstract: Canopy structure is one of the most important vegetation characteristics for land–atmosphere interactions, as it determines the energy and scalar exchanges between the land surface and the overlying air mass. In this study we evaluated the performance of a newly developed multi-layer energy budget in the ORCHIDEE-CAN v1.0 land surface model (Organising Carbon and Hydrology In Dynamic Ecosystems – CANopy), which simulates canopy structure and can be coupled to an atmospheric model using an implicit coupling procedure. We aim to provide a set of acceptable parameter values for a range of forest types. Top-canopy and sub-canopy flux observations from eight sites were collected in order to conduct this evaluation. The sites crossed climate zones from temperate to boreal and the vegetation types included deciduous, evergreen broad-leaved and evergreen needle-leaved forest with a maximum leaf area index (LAI; all-sided) ranging from 3.5 to 7.0. The parametrization approach proposed in this study was based on three selected physical processes – namely the diffusion, advection, and turbulent mixing within the canopy. Short-term sub-canopy observations and long-term surface fluxes were used to calibrate the parameters in the sub-canopy radiation, turbulence, and resistance modules with an automatic tuning process. The multi-layer model was found to capture the dynamics of sub-canopy turbulence, temperature, and energy fluxes. The performance of the new multi-layer model was further compared against the existing single-layer model. Although the multi-layer model simulation results showed few or no improvements to both the nighttime energy balance and energy partitioning during winter compared with a single-layer model simulation, the increased model complexity does provide a more detailed description of the canopy micrometeorology of various forest types. The multi-layer model links to potential future environmental and ecological studies such as the assessment of in-canopy species vulnerability to climate change, the climate effects of disturbance intensities and frequencies, and the consequences of biogenic volatile organic compound (BVOC) emissions from the terrestrial ecosystem.
Published: 2016
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30. Characterization of alternative ion implantation techniques for the optimization of the source-drain module of FDSOI 28 nm technology

Author: Daubriac , Richard, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Institut national des sciences appliquées de Toulouse, Fuccio Cristano, and Guilhem Larrieu (co-directeur)
Subjects: activation de dopants, ultrathin layers, ségrégation de dopants, SiGe, silicon, hauteur de barrière Schottky, diodes en tête-bêche, Contact resistance, couches ultrafines, van der pauw, back-to-back diodes, mesure courant-tension-température, différential Hall effect, Schottky barrier height, silicium, dopant activation, laser annealing, Résistance de contact, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, current-voltage-temperature measurements, recuit laser, dopant segregation, effet Hall différentiel
Abstract: National audience; During the past few decades, the emergence of new architectures (FDSOI, FinFETs or NW-FETs) and the use of new materials (like silicon/germanium alloys) allowed to go further in MOS devices scaling by solving short channel effect issues. However, new architectures suffer from contact resistance degradation with size reduction. This resistance strongly depends on two parameters: the active dopant concentration close to the semi-conductor surface and the Schottky barrier height of the silicide contact. Many solutions have been proposed to improve both of these physical parameters: pre-amorphisation, laser annealing, dopant segregation and others. In order to optimize the experimental conditions of these fabrication techniques, it is mandatory to measure precisely and reliably their impact on cited parameters. Within the scope of this thesis, two parts are dedicated to each lever of the contact resistance, each time precising the developed characterization method and concrete application studies. The first part concerns the study of the active dopant concentration close to the semi-conductor surface. In this axis, we developed a Differential Hall Effet method (DHE) which can provide accurate depth profiles of active dopant concentration combining successive etching processes and conventional Hall Effect measurements. To do so, we validated layer chemical etching and precise electrical characterization method for doped Si and SiGe. Obtained generated profiles have a sub-1nm resolution and allowed to scan the first few nanometers of layers fabricated by advanced ion implantation and annealing techniques, like solid-phase epitaxy regrowth activated by laser annealing. In the second part, we focused on the measurement of Schottky barrier height of platinum silicide contact. We transferred a characterization method based on back-to-back diodes structure to measure platinum silicide contacts with different dopant segregation conditions. The electrical measurements were then fitted with physical models to extract Schottky barrier height with a precision of about 10meV. This combination between measurements and simulations allowed to point out the best ion implantation and annealing conditions for Schottky barrier height reduction. To conclude, thanks to this project, we developed highly sensitive characterization methods for nanoelectronics application. Moreover, we brought several clarifications on the impact of alternative ion implantation and annealing processes on Si and SiGe ultra-thin layers in the perspective of contact resistance reduction in FDSOI source-drain module.; Durant ces dernières années, l’apparition de nouvelles architectures (FDSOI, FinFETs ou NW-FETs) et l’utilisation de nouveaux matériaux (notamment SiGe) ont permis de repousser les limites des performances des dispositifs MOS et de contourner l’effet canal court inhérent à la miniaturisation des composants. Cependant, pour toutes ces nouvelles architectures, la résistance de contact se dégrade au fil des noeuds technologiques. Celle-ci dépend fortement de deux paramètres physiques : la concentration de dopants actifs proches de la surface du semiconducteur et de la hauteur de barrière Schottky du contact siliciuré. De multiples procédés avancés ont été proposé pour améliorer ces deux paramètres physiques (pré-amorphisation, recuit laser, ségrégation de dopants, etc…). Afin d’optimiser les conditions expérimentales de ces nouvelles techniques de fabrication, il est primordial de pouvoir caractériser avec fiabilité leur impact sur les deux grandeurs physiques citées. Dans le cadre de cette thèse, deux thématiques dédiées à l’étude de chacun des paramètres sont abordées, explicitant les méthodes de caractérisation développées ainsi que des exemples concrets d’applications. La première partie concerne l’étude de la concentration de dopants actifs proches de la surface du semiconducteur. Dans cet axe, nous avons mis en place une méthode d’Effet Hall Différentiel (DHE). Cette technique combine gravures successives et mesures par effet Hall conventionnel afin d’obtenir le profil de concentration de dopants actifs en fonction de la profondeur. Nous avons développé et validé une méthode de gravure chimique et de mesure électrique pour des couches ultra-minces de SiGe et de Si dopées. Les profils de concentration générés ont une résolution en profondeur inférieure à 1 nm et ont permis d’étudier de façon approfondie dans les premiers nanomètres proches de la surface de couches fabriquées grâce à des techniques d’implantation et de recuit avancées comme par exemple, la croissance en phase solide activée par recuit laser. La deuxième partie porte sur la mesure de hauteurs de barrière Schottky pour des contacts siliciurés. Durant cette étude, nous avons transféré une technique se basant sur des diodes en tête bêche pour caractériser l’impact de la ségrégation de différentes espèces à l’interface siliciure/semi-conducteur sur la hauteur de barrière Schottky d’un contact en siliciure de platine. Cette méthode de mesure associée à des simulations physiques a permis d’une part, d’extrairer avec fiabilité des hauteurs de barrières avec une précision de 10meV et d’autre part, d’effectuer une sélection des meilleures conditions de ségrégation de dopants pour la réduction de la hauteur de barrière Schottky. Pour conclure, ce projet a rendu possible le développement de méthodes de caractérisation pour l’étude de matériaux utilisés en nanoélectronique. De plus, nous avons pu apporter des éclaircissements concernant l’impact de techniques d’implantation ionique alternatives sur des couches de Si et SiGe ultrafines, et ce, dans le but de réduire la résistance de contact entre siliciure et semi-conducteur dans le module source-drain de transistors ultimes
Published: 2018

31. Incentive Mechanisms For Cooperation In Delay Tolerant Networks

Author: Nguyen, Thi Thu Hang, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, INSA de Toulouse, Olivier Brun, Balakrishna Jitendra Prabhu, Équipe Services et Architectures pour Réseaux Avancés ( LAAS-SARA ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Institut national des sciences appliquées de Toulouse, O.BRUN, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Mobile communication networks, Delay Tolerant Networks, [INFO.INFO-NI]Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI], [ INFO.INFO-NI ] Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI], Réseaux de communication, Réseaux tolérants aux délais, Réseaux tolérants au retard, Stochastic games, Jeux stochastiques, Réseaux de communication mobile
Abstract: Delay-Tolerant Networks (DTNs) were designed to provide a sustainable means of communication between mobile terminals in regions without cellular infrastructure. In such networks, the set of neighbors of every node changes over time due to the mobility of nodes, resulting in intermittent connectivity and unstable routes in the network. We analyze the performance of an incentive scheme for two-hop DTNs in which a backlogged source pro- poses a fixed reward to the relays to deliver a message. Only one message at a time is proposed by the source. For a given message, only the first relay to deliver it gets the reward corresponding to this message thereby inducing a competition between the relays. The relays seek to maximize the expected reward for each message whereas the objective of the source is to satisfy a given constraint on the probability of message delivery. We consider two different settings: one in which the source tells the relays for how long a message is in circulation, and one in which the source does not give this information. In the first setting, we show that the optimal policy of a relay is of thresh- old type: it accepts a message until a first threshold and then keeps the message until it either meets the destination or reaches the second threshold. Formulas for computing the thresholds as well as probability of message delivery are derived for a backlogged source. We then investigate the asymptotic performance of this setting in the mean field limit. When the second thresh- old in infinite, we give the mean-field ODE and show that all the messages have the same probability of successful delivery. When the second threshold is finite we only give an ODE approximation since in this case the dynamics are not Markovian. For the second setting, we assume that the source proposes each message for a fixed period of time and that a relay decides to accept a message accord- ing to a randomized policy upon encounter with the source. If it accepts the message, a relay keeps it until it reaches the destination. We establish under which condition the acceptance probability of the relays is strictly positive and show that, under this condition, there exists a unique symmetric Nash equilibrium, in which no relay has anything to gain by unilaterally changing its acceptance probability. Explicit expressions for the probability of message delivery and the mean time to deliver a message at the symmetric Nash equilibrium are derived, as well as an expression of the asymptotic value of message delivery. Finally, we present numerous simulations results to compare performances of the threshold-type strategy and the randomized strategy, in order to determine under which condition it is profitable for the source to give the information on the age of a message to the relays; Les réseaux tolérants aux retards (DTN) ont été conçus pour fournir un moyen de communication durable entre terminaux mobiles dans les régions dépourvues d’infrastructure cellulaire. Dans de tels réseaux, l’ensemble des voisins de chaque nœud change au fil du temps en raison de la mobilité des nœuds, ce qui entraîne une connectivité intermittente et des routes instables dans le réseau. Nous analysons la performance d’un système d’incitation pour les DTN à deux sauts dans lequel une source en arriéré offre une récompense fixe aux relais pour délivrer un message. Un seul message à la fois est proposé par la source. Pour un message donné, seul le premier relais à le délivrer reçoit la récompense correspondant à ce message, induisant ainsi une compétition entre les relais. Les relais cherchent à maximiser la récompense attendue pour chaque message alors que l’objectif de la source est de satisfaire une contrainte donnée sur la probabilité de livraison du message. Nous considérons deux réglages différents : l’un dans lequel la source indique aux relais pendant combien de temps un message est en circulation, et l’autre dans lequel la source ne donne pas cette information. Dans le premier paramètre, nous montrons que la politique optimale d’un relais est de type seuil : il accepte un message jusqu’à un premier seuil et le conserve jusqu’à ce qu’il atteigne la destination ou le deuxième seuil. Les formules de calcul des seuils ainsi que de la probabilité de livraison des messages sont dérivées pour une source d’arriérés. Nous étudions ensuite la performance asymptotique de ce réglage dans la limite moyenne du champ. Lorsque le deuxième seuil est infini, nous donnons l’ODE du champ moyen et montrons que tous les messages ont la même probabilité de réussite. Lorsque le deuxième seuil est fini, nous ne donnons qu’une approximation ODE car dans ce cas, la dynamique n’est pas markovienne. Pour le second réglage, nous supposons que la source propose chaque message pour une période de temps fixe et qu’un relais décide d’accepter un message selon une politique randomisée lors d’une rencontre avec la source. S’il accepte le message, un relais le garde jusqu’à ce qu’il atteigne la destina- tion. Nous établissons dans quelle condition la probabilité d’acceptation des relais est strictement positive et montrons que, dans cette condition, il existe un équilibre de Nash symétrique unique, dans lequel aucun relais n’a quelque chose à gagner en changeant unilatéralement sa probabilité d’acceptation. Des expressions explicites pour la probabilité de livraison du message et le temps moyen de livraison d’un message à l’équilibre symétrique de Nash sont dérivées, ainsi qu’une expression de la valeur asymptotique de la livraison du message. Enfin, nous présentons de nombreux résultats de simulations pour com- parer les performances de la stratégie de type seuil et de la stratégie ran- domisée, afin de déterminer dans quelle condition il est rentable pour la source de donner l’information sur l’âge d’un message aux relais.
Published: 2018

32. Contactless conductivity measurement for ITO nanolayers on AsGa substrats over a wide frequency range

Author: Florent Loete, Yann Le Bihan, Denis Mencaraglia, Hajer Makhloufi, Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris ( GeePs ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -CentraleSupélec-Sorbonne Université-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Équipe Photonique ( LAAS-PHOTO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Laboratoire de génie électrique de Paris ( LGEP ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -SUPELEC-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (GeePs), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [ PHYS ] Physics [physics], Materials science, business.industry, Electromagnetic spectrum, 010401 analytical chemistry, Low frequency, Conductivity, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Indium tin oxide, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Semiconductor, Electromagnetic coil, [ SPI ] Engineering Sciences [physics], [ SPI.ELEC ] Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Optoelectronics, Reflectometry, business, Electrical impedance, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; We report on the application of a new contactless method based on eddy currents with a view to characterizing some transport properties of a large range of semiconductors. The innovative approach of this work consists in measuring the impedance of the coil by reflectometry using a broadband multicarrier test signal. The device works well with silicon wafers with a constant conductivity over a wide frequency range. Because of their electrical conductivity and high optical transmittance in the visible and near-IR regions of electromagnetic spectrum, indium tin oxide (ITO) films have motivated great interests in experimental studies and technological applications. The estimation of their electrical conductivity is a key point to develop these devices. On this paper we show that the setup can be used for the frequency characterization of ITO and AsGa nanolayers wich exhibit a frequency dependent behavior. The low frequency measurement are found in agreement with the classical four point probe setup.
Published: 2018
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33. Octal Games on Graphs: The game 0.33 on subdivided stars and bistars

Author: Sylvain Gravier, Laurent Beaudou, Julien Moncel, Eric Sopena, Aline Parreau, Pierre Coupechoux, Antoine Dailly, Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes (LAAS-ROC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Graphes, AlgOrithmes et AppLications (GOAL), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Fourier (IF ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-14-CE25-0006,GAG,Jeux et graphes(2014), Université Clermont Auvergne (UCA), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut Fourier (IF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2, ANR-14-CE25-0006,GAG,Games and Graphs, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), Université Clermont Auvergne ( UCA ), Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes ( LAAS-ROC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Graphes, AlgOrithmes et AppLications ( GOAL ), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information ( LIRIS ), Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ), Institut Fourier ( IF ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique ( LaBRI ), and Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Discrete Mathematics (cs.DM), General Computer Science, Octal, Combinatorial game theory, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], [ MATH.MATH-CO ] Mathematics [math]/Combinatorics [math.CO], Theoretical Computer Science, Combinatorics, Octal Games, [MATH.MATH-CO]Mathematics [math]/Combinatorics [math.CO], FOS: Mathematics, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Mathematics - Combinatorics, Mathematics, Heap (data structure), Connected component, Discrete mathematics, ComputingMilieux_PERSONALCOMPUTING, [ INFO.INFO-DM ] Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], 020207 software engineering, Graph, Octal game, Vertex (geometry), Stars, Subtraction Games, Combinatorial Games, 020201 artificial intelligence & image processing, Combinatorics (math.CO), Graphs, Computer Science - Discrete Mathematics
Abstract: International audience; Octal games are a well-defined family of two-player games played on heaps of counters, in which the players remove alternately a certain number of counters from a heap, sometimes being allowed to split a heap into two nonempty heaps, until no counter can be removed anymore. We extend the definition of octal games to play them on graphs: heaps are replaced by connected components and counters by vertices. Thus, an octal game on a path P_n is equivalent to playing the same octal game on a heap of n counters. We study one of the simplest octal games, called 0.33, in which the players can remove one vertex or two adjacent vertices without disconnecting the graph. We study this game on trees and give a complete resolution of this game on subdivided stars and bistars.
Published: 2018
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34. Modèles réduits fiables et efficaces pour la planification et l’optimisation de mouvement des robots à pattes en environnements contraints

Author: Fernbach, Pierre, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes (LAAS-GEPETTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier), and M.TAIX
Subjects: Optimization, Legged robots, Robots à pattes, Planification de mouvement, Optimisation, Multi-contact, Planification kinodynamique, Motion and kinodynamic planning, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic
Abstract: National audience; The automatic synthesis of movements for legged robots is one of the long standing challenge of robotics, and its resolution is a prior to the safe deployment of robots outside of their labs. In this thesis, we tackle it with a divide and conquer approach, where several smaller sub-problems are identified and solved sequentially to generate motions in a computationally efficient manner. This decoupling comes with a feasibility issue : how can we guarantee that the solution of a sub-problem is a valid input for the next sub-problem ? To address this issue, this thesis defines computationally efficient feasibility criteria, focused on the constraints on the Center Of Mass of the robot. Simultaneously, it proposes a new formulation of the problem of computing a feasible trajectory for the Center Of Mass of the robot, given a contact sequence. This formulation is continuous, as opposed to traditional approaches that rely on a discretized formulation, which can result in constraint violations and are less computationally efficient. This general formulation could be straightforwardly used with any existing approach of the state of the art. The framework obtained was experimentally validated both in simulation and on the HRP-2 robot, and presented a higher success rate, as well as computing performances order of magnitudes faster than the state of the art.; La synthèse automatique du mouvement de robots à pattes est un enjeu majeur de la robotique : sa résolution permettrait le déploiement des robots hors de leurs laboratoire. Pour y parvenir, cette thèse suit l’approche "diviser pour régner", où le problème est décomposé en plusieurs sous-problèmes résolus séquentiellement. Cette décomposition amène alors la question nouvelle de la faisabilité : comment garantir que la solution d’un sous-problème, permet la résolutiondes suivants (dont elle sert d’entrée) ? Pour y répondre, cette thèse définit des critères de faisabilités efficaces, qui s’appuient sur la définition des contraintes qui s’appliquent au centre de masse du robot. En parallèle, et de manière plus générale, elle propose une nouvelle formulation du problème du calcul d’une trajectoire valide pour le centre de masse du robot. Cette formulation, continue, présente le double avantage (par rapport aux méthodes discrètes classiques) de garantir la validité de la solution en tous points, tout en améliorant, grâce à une réduction de la dimensionnalité du problème, les performances des algorithmes de l’état de l’art. L’architecture de planification de mouvement résultante a été validée en simulation, ain que sur le robot HRP-2, démontrant ainsi sa supériorité en termes de temps de calcul et de taux de succès par rapport à l’existant.
Published: 2018

35. Descriptive and Explanatory Tools for Human Movement and State Estimation in Humanoid Robotics

Author: Bailly , François, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes (LAAS-GEPETTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier), Philippe Souères, Bruno Watier (co-directeur), Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes ( LAAS-GEPETTO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), and Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP )
Subjects: Contrôle moteur, Robotique humanoide, Motor control, [ SPI.AUTO ] Engineering Sciences [physics]/Automatic, Biomécanique, Biomechanics, humanoid robotics, Locomotion, State estimation, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic
Abstract: National audience; The substantive subject of this thesis is the motion of anthropomorphic systems, and more particularly the bipedal locomotion of humans and humanoid robots. To characterize and understand bipedal locomotion, it is instructive to study its motor causes and its resulting physical consequences, namely, the interactions with the environment. Concerning the causes, for instance, what are the principles that govern the organization of motor orders in humans for elaborating a specific displacement strategy? And then, which physical quantities can we compute for best describing the motion resulting from these motor orders ? These questions are in part addressed by the proposal of a mathematical extension of the Uncontrolled Manifold approach for the motor control of dynamic tasks and through the presentation of a new descriptor of anthropomorphic locomotion. In connection with this analytical work, comes the problem of state estimation in anthropomorphic systems. The difficulty of such a problem comes from the fact that the measurements carry noise which is not always separable from the informative data, and that the state of the system is not necessarily observable. To get rid of the noise, classical filtering techniques can be employed but they are likely to distort the signals. To cope with this issue, we present a recursive method, based on complementary filtering, to estimate the position of the center of mass and the angular momentum variation of the human body, two central quantities of human locomotion. Another idea to get rid of the measurements noise is to acknowledge the fact that it results in an unrealistic estimation of the motion dynamics. By exploiting the equations of motion, which dictate the temporal dynamics of the system, and by estimating a trajectory versus a single point, we then present maximum likeli! hood estimation using the dynamic differential programming algorithm to perform optimal centroidal state estimation for systems in contact. Finally, a multidisciplinary reflection on the functional and computational role played by the head in animals is presented. The relevance of using this solution in mobile robotics is discussed, particularly for state estimation and multisensory perception.; Le sujet principal de cette thèse est le mouvement des systèmes anthropomorphes, et plus particulièrement la locomotion bipède des humains et des robots humanoïdes. Pour caractériser et comprendre la locomotion bipède, il est instructif d’en étudier les causes motrices et les conséquences physiques qui en résultent, que sont les interactions avec l’environnement. Concernant les causes, par exemple, quels sont les principes qui régissent l'organisation des ordres moteurs pour élaborer une stratégie de déplacement spécifique ? Puis, quelles grandeurs physiques pouvons-nous calculer pour décrire au mieux le mouvement résultant de ces commandes motrices ? Ces questions sont en partie abordées par la proposition d’une extension mathématique de l'approche du Uncontrolled Manifold au contrôle moteur de tâches dynamiques puis par la présentation d'un nouveau descripteur de la locomotion anthropomorphe. En lien avec ce travail analytique vient le problème de l'estimation de l'état pour les systèmes anthropomorphes. La difficulté d'un tel problème vient du fait que les mesures apportent un bruit qui n'est pas toujours séparable des données informatives, et que l'état du système n'est pas nécessairement observable. Pour se débarrasser du bruit, des techniques de filtrage classique peuvent être employées, mais elles sont susceptibles d’altérer le contenu des signaux d’intérêt. Pour faire face à ce problème, nous présentons une méthode récursive, basée sur le filtrage complémentaire, pour estimer la position du centre de masse et la variation du moment angulaire d’un système en contact, deux quantités centrales de la locomotion bipède. Une autre idée pour se débarrasser du bruit de mesure est de réaliser qu'il résulte en une estimation irréaliste de la dynamique du système. En exploitant les équations du mouvement, qui dictent la dynami! que temporelle du système, et en estimant une trajectoire plutôt qu’un point unique, nous présentons ensuite une estimation du maximum de vraisemblance en utilisant l'algorithme de programmation différentielle dynamique pour effectuer une estimation optimale de l'état centroidal des systèmes en contact. Finalement, une réflexion pluridisciplinaire est présentée, sur le rôle fonctionnel et computationnel joué par la tête chez les animaux. La pertinence de son utilisation en robotique mobile y est discutée, pour l’estimation d’état et la perception multisensorielle. Le sujet principal de cette thèse est le mouvement des systèmes anthropomorphes, et plus particulièrement la locomotion bipède des humains et des robots humanoïdes. Pour caractériser et comprendre la locomotion bipède, il est instructif d’en étudier les causes motrices et les conséquences physiques qui en résultent, que sont les interactions avec l’environnement. Concernant les causes, par exemple, quels sont les principes qui régissent l'organisation des ordres moteurs pour élaborer une stratégie de déplacement spécifique ? Puis, quelles grandeurs physiques pouvons-nous calculer pour décrire au mieux le mouvement résultant de ces commandes motrices ? Ces questions sont en partie abordées par la proposition d’une extension mathématique de l'approche du Uncontrolled Manifold au contrôle moteur de tâches dynamiques puis par la présentation d'un nouveau descripteur de la locomotion anthropomorphe. En lien avec ce travail analytique vient le problème de l'estimation de l'état pour les systèmes anthropomorphes. La difficulté d'un tel problème vient du fait que les mesures apportent un bruit qui n'est pas toujours séparable des données informatives, et que l'état du système n'est pas nécessairement observable. Pour se débarrasser du bruit, des techniques de filtrage classique peuvent être employées, mais elles sont susceptibles d’altérer le contenu des signaux d’intérêt. Pour faire face à ce problème, nous présentons une méthode récursive, basée sur le filtrage complémentaire, pour estimer la position du centre de masse et la variation du moment angulaire d’un système en contact, deux quantités centrales de la locomotion bipède. Une autre idée pour se débarrasser du bruit de mesure est de réaliser qu'il résulte en une estimation irréaliste de la dynamique du système. En exploitant les équations du mouvement, qui dictent la dynami! que temporelle du système, et en estimant une trajectoire plutôt qu’un point unique, nous présentons ensuite une estimation du maximum de vraisemblance en utilisant l'algorithme de programmation différentielle dynamique pour effectuer une estimation optimale de l'état centroidal des systèmes en contact. Finalement, une réflexion pluridisciplinaire est présentée, sur le rôle fonctionnel et computationnel joué par la tête chez les animaux. La pertinence de son utilisation en robotique mobile y est discutée, pour l’estimation d’état et la perception multisensorielle.
Published: 2018

36. Computing Approximations and Generalized Solutions Using Moments and Positive Polynomials

Author: Weisser, Tillmann, Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier), and J.B.LASSERRE
Subjects: Moments, Measure valued solutions, Relaxations semidéfinies, Polynômes positifs, Solutions mesures, Parcimonie, Positive polynomials, Contraintes probabilistes, Sparsity, Chance constraints, Semidefinite relaxations, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic
Abstract: National audience; The generalized moment problem (GMP) is a linear optimization problem over spaces of measures. It allows to model many challenging mathematical problems. While in general it is impossible to solve the GMP, in the case where all data are polynomial and semialgebraic sets, one can define a hierarchy of semidefinite relaxations – the moment-sums-of-squares (moment-SOS) hierachy – which in principle allows to approximate the optimal value of the GMP to arbitrary precision. The work presented in this thesis addresses two facets concerning the GMP and the moment-SOS hierarchy: One facet is concerned with the scalability of relaxations for the GMP. The degree of the SOS weights in the moment-SOS hierarchy grows when augmenting the relaxation order. When the number of variables is not small, this leads quickly to semidefinite programs (SDPs) that are out of range for state of the art SDP solvers, unless one can use symmetries or some structured sparsity which is typically present in large scale applications. We provide a new certificate of positivity which (i) is able to exploit the structured sparsity and (ii) only involves SOS polynomials of fixed degree. From this, one can define a new hierarchy of SDP relaxations for the GMP which can take into account sparsity and at the same time prevents from explosion of the size of SDP variables related to the increasing degree of the SOS weights in the standard hierarchy. The second facet focusses on (i) modelling challenging problems as a particular instance of the GMP and (ii) solving these problems by applying the moment-SOS hierarchy. In particular we propose deterministic approximations of chance constraints a difficult problem as the associated set of feasible solutions is typically non-convex and sometimes not even connected. In our approach we replace this set by a (smaller) sub-level-set of a polynomial whose vector of coefficients is a by-product of the moment-SOS hierarchy when modeling the problem as an instance of the GMP. The quality of this inner approximation improves when increasing the degree of the SDP relaxation and asymptotic convergence is guaranteed. The procedure is illustrated by approximating the feasible set of an instance of the chance-constrained AC Optimal Power Flow problem (a nonlinear problem in the management of energy networks) which nowadays becomes more and more important as we rely increasingly on uncertain energy sources such as wind and solar power. Furthermore, we propose an extension of this framework to the case where the underlying distribution itself is uncertain and provide guarantees of convergence. Another application of the moment-SOS methodology discussed in this thesis consider measure valued solutions to optimal control problems. We show how this procedure can capture the limit behavior of an optimizing sequence of control and its corresponding sequence of trajectories. In particular we address the case of concentrations of control and discontinuities of the trajectory may occur simultaneously. In a final contribution, we compute measure valued solutions to scalar hyperbolic conservation laws, such as Burgers equation. It is known that this class of nonlinear partial differential equations has potentially discontinuous solutions which are difficult to approximate numerically with accuracy. Under some conditions the measure valued solution can be identified with the classical (weak) solution to the conservation law. In this case our moment-SOS approach provides an alternative numerical scheme to compute solutions which in contrast to existing methods, does not rely on discretization of the domain.; Le problème généralisé des moments (PGM) est un problème d’optimisation linéaire sur des espaces de mesures. Il permet de modéliser simplement un grand nombre d’applications. En toute généralité il est impossible à résoudre mais si ses données sont des polynômes et des ensembles semi-algébriques alors on peut définir une hiérarchie de relaxations semidéfinies (SDP) – la hiérarchie moments-sommes-de-carrés (moments-SOS) – qui permet en principe d’approcher la valeur optimale avec une précision arbitraire. Le travail contenu dans cette thèse adresse deux facettes concernants le PGM et la hiérarchie moments-SOS: Une première facette concerne l’évolution des relaxations SDP pour le PGM. Le degré des poids SOS dans la hiérarchie moments-SOS augmente avec l’ordre de relaxation. Lorsque le nombre de variables n’est pas modeste, on obtient rapidement des programmes SDP de taille trop grande pour les logiciels de programmation SDP actuels, sauf si l’on peut utiliser des symétries ou une parcimonie structurée souvent présente dans beaucoup d’applications de grande taille. On présente donc un nouveau certificat de positivité sur un compact semi-algébrique qui (i) exploite la parcimonie présente dans sa description, et (ii) dont les polynômes SOS ont un degré borné à l’avance. Grâce à ce nouveau certificat on peut définir une nouvelle hiérarchie de relaxations SDP pour le PGM qui exploite la parcimonie et évite l’explosion de la taille des matrices semidéfinies positives liée au degré des poids SOS dans la hiérarchie standard. Une deuxième facette concerne (i) la modélisation de nouvelles applications comme une instance particulière du PGM, et (ii) l’application de la méthodologie moments-SOS pour leur résolution. En particulier on propose des approximations déterministes de contraintes probabilistes, un problème difficile car le domaine des solutions admissibles associées est souvent non-convexe et même parfois non connecté. Dans notre approche moments-SOS le domaine admissible est remplacé par un ensemble plus petit qui est le sous-niveau d’un polynôme dont le vecteur des coefficients est une solution optimale d’un certain SDP. La qualité de l’approximation (interne) croît avec le degré du polynôme et la taille du SDP. On illustre cette approche dans le problème du calcul du flux de puissance optimal dans les réseaux d’énergie, une application stratégique où la prise en compte des contraintes probabilistes devient de plus en plus cruciale (e.g., pour modéliser l’incertitude liée á l’énergie éolienne et solaire). En outre on propose une extension des cette procédure qui est robuste à l’incertitude sur la distribution sous-jacente. Des garanties de convergence sont fournies. Une deuxième contribution concerne l’application de la méthodologie moments-SOS pour l’approximation de solutions généralisés en commande optimale. Elle permet de capturer le comportement limite d’une suite minimisante de commandes et de la suite de trajectoires associée. On peut traiter ainsi le cas de phénomènes simultanés de concentrations de la commande et de discontinuités de la trajectoire. Une troisième contribution concerne le calcul de solutions mesures pour les lois de conservation hyperboliques scalaires dont l’exemple typique est l’équation de Burgers. Cette classe d’EDP non linéaire peut avoir des solutions discontinues difficiles à approximer numériquement avec précision. Sous certaines hypothèses, la solution mesurepeut être identifiée avec la solution classique (faible) à la loi de conservation. Notre approche moment-SOS fournit alors une méthode alternative pour approcher des solutions qui contrairement aux méthodes existantes évite une discrétisation du domaine.
Published: 2018

37. Reliable fusion of black-box estimates of underwater localization

Author: Matheus M. dos Santos, Hendry Ferreira Chame, Silvia Silva da Costa Botelho, Institut de Recherche en Communications et en Cybernétique de Nantes (IRCCyN), Mines Nantes (Mines Nantes)-École Centrale de Nantes (ECN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Robotique, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Mines Nantes (Mines Nantes)-École Centrale de Nantes (ECN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Institut de Recherche en Communications et en Cybernétique de Nantes ( IRCCyN ), Mines Nantes ( Mines Nantes ) -École Centrale de Nantes ( ECN ) -Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes ( Polytech Nantes ), Université de Nantes ( UN ) -Université de Nantes ( UN ) -PRES Université Nantes Angers Le Mans ( UNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Nantes ( UN ) -Université de Nantes ( UN ) -PRES Université Nantes Angers Le Mans ( UNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Mines Nantes ( Mines Nantes ) -École Centrale de Nantes ( ECN ) -Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes ( Polytech Nantes ), Équipe Robotique et InteractionS ( LAAS-RIS ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), and Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP )
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Inertial frame of reference, Computer science, Heuristic (computer science), Context (language use), 02 engineering and technology, 01 natural sciences, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, 020901 industrial engineering & automation, [ SPI.AUTO ] Engineering Sciences [physics]/Automatic, Black box, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], 0105 earth and related environmental sciences, Parametric statistics, 010505 oceanography, business.industry, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Monte Carlo localization, Kalman filter, Data fusion, Neural network, Localization, Global Positioning System, Task analysis, Robot, Underwater robotics, Noise (video), business, Algorithm
Abstract: International audience; The research on robot tracking has focused on the problem of information fusion from redundant parametric estimations, though the aspect of choosing an adaptive fusion policy, that is computationally efficient, and is able to reduce the impact of un-modeled noise, are still open issues.The objective of this work is to study the problem of underwater robot localization. For this, we have considered a task relying on inertial and geophysical sensory. We propose an heuristic model that performs adaptable fusion of information based on the principle of contextually anticipating the localization signal within an ordered neighborhood, such that a set of nodes properties is related to the task context, andthe confidence on individual estimates is evaluated before fusing information. The results obtained show that our model outperforms the Kalman filter and the Augmented Monte Carlo Localization algorithms in the task.
Published: 2018
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38. CROC: Convex Resolution Of Centroidal dynamics trajectories to provide a feasibility criterion for the multi contact planning problem

Author: Michel Taix, Steve Tonneau, Pierre Fernbach, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes (LAAS-GEPETTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes ( LAAS-GEPETTO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Approximation theory, Mathematical optimization, Linear programming, Computer science, ACM: I.: Computing Methodologies/I.2: ARTIFICIAL INTELLIGENCE/I.2.9: Robotics, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Kinematics, Motion control, Computational geometry, 020901 industrial engineering & automation, ACM: G.: Mathematics of Computing/G.1: NUMERICAL ANALYSIS/G.1.6: Optimization, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Trajectory, ACM : I.: Computing Methodologies/I.3: COMPUTER GRAPHICS/I.3.7: Three-Dimensional Graphics and Realism/I.3.7.0: Animation, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Motion planning, Center of mass, Legged robot, ACM : I.: Computing Methodologies/I.2: ARTIFICIAL INTELLIGENCE/I.2.9: Robotics, ACM : G.: Mathematics of Computing/G.1: NUMERICAL ANALYSIS/G.1.6: Optimization, ACM: I.: Computing Methodologies/I.3: COMPUTER GRAPHICS/I.3.7: Three-Dimensional Graphics and Realism/I.3.7.0: Animation
Abstract: International audience; We present a novel method for computing centroidal dynamic trajectories in multi-contact planning context. With dynamic motion it is necessary to respect kinematic and dynamic constraints during the contact planning step. Verifying the feasibility of a transition between contacts increase the success rate of the motion generation along the planned contacts. Our approach is based on a conservative but convex reformulation of the problem where we represent the center of mass trajectory as a Bezier curve, with control points constrained by the initial and final states and one free control point. Thanks to the convexity of this formulation, we can solve it efficiently with a Linear Program of low dimension. We use this LP as a feasibility criterion to test the contact transition candidates during multi-contact planning. By incorporating this criterion in an existing sampling-based contact planner, we are able to produce more robust contact sequences. We illustrate this application on various multi-contact scenarios. We also show that we can compute valuable initial guess, used to warm-start non-linear solvers for motion generation methods. This method could also be used for the 0 and 1-Step capturability problem.
Published: 2018
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39. Multi-mode responses, rivulet dynamics, flow structures and mechanism of rain-wind induced vibrations of a flexible cable

Author: Duchemin , Laurent, Badel , Eric, Moulia , Bruno, Gao , Donglai, Chen , Wenli, Eloy , Christophe, Li , Hui, IRPHE, Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier ( PIAF ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 ( UBP ), Équipe Micro et nanosystèmes HyperFréquences Fluidiques ( LAAS-MH2F ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre ( IRPHE ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Ecole Centrale de Marseille ( ECM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre (IRPHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant (PIAF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier (PIAF), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)
Subjects: Physics, [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of the fluids [physics.class-ph], Oscillation, Mechanical Engineering, Acoustics, Flow (psychology), [ PHYS.MECA.MEFL ] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of the fluids [physics.class-ph], Flexible cable, 020101 civil engineering, 02 engineering and technology, Wake, 01 natural sciences, Wind speed, 010305 fluids & plasmas, 0201 civil engineering, Vibration, Particle image velocimetry, 0103 physical sciences, [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Fluid mechanics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Wind tunnel
Abstract: We successfully excite the multi-mode rain-wind induced vibrations (RWIVs) of a flexible stay cable in a wind tunnel by guiding water rivulets along the cable surface. The first, second and third mode RWIVs are excited respectively by increasing the incoming wind speed. The movement of upper rivulet during the first, second and third mode RWIVs are recorded with a high-speed camera. By employing a computer vision based recognition technique, the upper-rivulet dynamics of different modes of RWIVs are recognized and analyzed. The wake flow structures around the dry cable and the cable suffering from RWIVs are measured by using a particle image velocimetry (PIV) system. Experiment results show that the oscillation frequency of the upper rivulet is synchronized with the cable vibration frequency for the first, second and third mode RWIVs. Based on experiment results, bubble burst is proposed as a possible mechanism for the excitation of RWIVs.
Published: 2018
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40. Study of Photovoltaic Cells Implantation in a Long-Endurance Airplane Drone

Author: Corinne Alonso, Viviana Martinez, L. Salvetat, Michael Bressan, V. Boitier, Francois Defay, K. Neuhaus, Lycée d'Artagnan (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace - ISAE-SUPAERO (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées - INSA (FRANCE), Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - LAAS (Toulouse, France), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace ( ISAE-SUPAERO ), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie ( LAAS-ISGE ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Équipe Énergie et Systèmes Embarqués ( LAAS-ESE ), Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Énergie et Systèmes Embarqués (LAAS-ESE), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: business.product_category, Control algorithm, Computer science, UAV, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, MPPT, Fire prevention, Photovoltaic system, drone, 7. Clean energy, Drone, Automotive engineering, Maximum power point tracking, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [ SPI.TRON ] Engineering Sciences [physics]/Electronics, Airplane, Whole systems, photovoltaic, [ SPI.NRJ ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, Autre, business, Photovoltaic
Abstract: International audience; Applications of unmanned aerial vehicle (UAVs) are expanding for long-endurance mission such as agricultural inspection, fire prevention and many others. Photovoltaic cells can be added to the wing surface and extend the global endurance of the UAV. This paper builds a model of the whole system and estimates the energy savings that can be achieved for different cell technologies and different types of missions. Furthermore, the impact of airplane movement (roll) on the performance of the maximum power point tracking control algorithm (MPPT) is studied.
Published: 2018
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41. Nanosecond laser defects induced in crystalline silicon annealed: identification, localization and electrical impact

Author: Monflier , Richard, Rizk , H, Tabata , Toshiyuki, Roul , Julien, Imbernon , Éric, Boninelli , Simona, Italia , M, Magna , Antonio, Mazzamuto , Fulvio, Acosta , P, Kerdilès , S, Cristiano , Fuccio, Bedel-Pereira , Eléna, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique ( LAAS-MPN ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), SCREEN-LASSE, Service Instrumentation Conception Caractérisation ( LAAS-I2C ), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique ( LAAS-TEAM ), Istituto per la Microelettronica e Microsistemi [Catania] ( IMM ), Consiglio Nazionale delle Ricerche ( CNR ), Laboratoire d'Electronique et des Technologies de l'Information ( CEA-LETI ), Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Direction de Recherche Technologique (CEA) ( DRT (CEA) ), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA )
Subjects: [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: International audience; Laser Thermal Annealing (LTA) in conjunction with ion implantation has been demonstrated to be a very effective method to achieve heavily doped and localized regions needed in both advanced MOSFET and solar cells technology. In some cases, degradation of the electrical properties of the laser doped regions has been reported, including increased leakage current in p-n junctions, reduced carrier mobility and breakdown voltage shift in MOS transistors or reduced carrier lifetime in solar cells, which are attributed to laser-induced damage, including impurity penetration during anneal or point defect generation during melt recrystallization. In this work, we present a comprehensive investigation of laser induced damage by implementing a methodology allowing the identification and the localization of the defects as well as the investigation of their impact on the properties of the annealed regions.
Published: 2018

42. Dynamics Consensus between Centroidal and Whole-Body Models for Locomotion of Legged Robots

Author: Nicolas Mansard, Rohan Budhiraja, Justin Carpentier, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes ( LAAS-GEPETTO ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), Models of visual object recognition and scene understanding ( WILLOW ), Département d'informatique de l'École normale supérieure ( DI-ENS ), École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), European Project : 780684,Memmo, Équipe Mouvement des Systèmes Anthropomorphes (LAAS-GEPETTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Models of visual object recognition and scene understanding (WILLOW), Département d'informatique de l'École normale supérieure (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), ANR-16-CE33-0003,LOCO3D,Locomotion en environnement complexe(2016), European Project: 780684,H2020,MEMMO(2018), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), ANR-16-CE33-0003,Loco3D,Locomotion en environnement complexe, Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, [ INFO ] Computer Science [cs], Computer science, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Solver, Optimal control, Inverted pendulum, 020901 industrial engineering & automation, Control theory, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Trajectory, Robot, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], [INFO]Computer Science [cs], State (computer science), Manipulator, Convex function
Abstract: Accepted for IEEE International Conference on Robotics and Automation 2019; It is nowadays well-established that locomotion can be written as a large and complex optimal control problem. Yet, current knowledge in numerical solver fails to directly solve it. A common approach is to cut the dimensionality by relying on reduced models (inverted pendulum, capture points, centroidal). However it is difficult both to account for whole-body constraints at the reduced level and also to define what is an acceptable trade-off at the whole-body level between tracking the reduced solution or searching for a new one. The main contribution of this paper is to introduce a rigorous mathematical framework based on the Alternating Direction Method of Multipliers, to enforce the consensus between the centroidal state dynamics at reduced and whole-body level. We propose an exact splitting of the whole-body optimal control problem between the centroidal dynamics (under-actuation) and the manipulator dynamics (full actuation), corresponding to a rearrangement of the equations already stated in previous works. We then describe with details how alternating descent is a good solution to implement an effective locomotion solver. We validate this approach in simulation with walking experiments on the HRP-2 robot.
Published: 2018

43. Detection of attacks on Internet access equipment

Author: Roudiere , Gilles, Équipe Services et Architectures pour Réseaux Avancés ( LAAS-SARA ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut national des sciences appliquées de Toulouse, and Philippe OWEZARSKI
Subjects: [ INFO.INFO-NI ] Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI], Machine learning, Security, Network, Sécurité, Apprentissage automatique, Réseau, Exploration de données, Data mining
Abstract: National audience; 2039/5000Network anomalies, and in particular distributed denial of service attacks, remain a significant threat to Internet players. The detection of these anomalies requires adapted tools, able not only to perform a correct detection, but also to meet the many constraints related to operation in an industrial context. Among other things, the ability of a detector to operate autonomously and to operate on sampled traffic are important criteria. Unlike supervised or signature approaches, unsupervised attack detection requires no prior knowledge of traffic properties or anomalies. This approach is based on an autonomous characterization of the traffic in production, and does not require the intervention of the administrator until later, when a deviation of the usual traffic is detected. The problem with such approaches is that building such a characterization is algorithmically complex, and may therefore require substantial computing resources. This requirement, especially when the detection must operate on network equipment with already heavy functional loads, is dissuasive as to the adoption of such approaches. This leads us to propose a new unsupervised detection algorithm that is more economical in computing resources, targeting distributed denial of service attacks as a priority. Its detection relies on creating snapshots of traffic at regular intervals, and produces results that are easy to interpret, helping the administrator's diagnosis. We evaluate the performance of our algorithm on two datasets to verify both its ability to correctly detect anomalies without raising false positives and its ability to operate in real time with limited computing resources, as well as traffic sampled. The results obtained are compared with those of two other detectors, FastNetMon and UNADA.; Les anomalies réseaux, et en particulier les attaques par déni de service distribuées, restent une menace considérable pour les acteurs de l’Internet. La détection de ces anomalies requiert des outils adaptés, capables non seulement d’opérer une détection correcte, mais aussi de répondre aux nombreuses contraintes liées à un fonctionnement dans un contexte industriel. Entre autres, la capacité d’un détecteur à opérer de manière autonome, ainsi qu’à fonctionner sur du trafic échantillonné sont des critères importants. Au contraire des approches supervisées ou par signatures, la détection non-supervisée des attaques ne requiert aucune forme de connaissance préalable sur les propriétés du trafic ou des anomalies. Cette approche repose sur une caractérisation autonome du trafic en production, et ne nécessite l’intervention de l’administrateur qu’à postériori, lorsque une déviation du trafic habituel est détectée. Le problème avec de telle approches reste que construire une telle caractérisation est algorithmiquement complexe, et peut donc nécessiter des ressources de calculs conséquentes. Cette exigence, notamment lorsque la détection doit fonctionner sur des équipements réseaux aux charges fonctionnelles déjà lourdes, est dissuasive quant à l’adoption de telles approches. Ce constat nous amène à proposer un nouvel algorithme de détection non-supervisé plus économe en ressources de calcul, visant en priorité les attaques par déni de service distribuées. Sa détection repose sur la création à intervalles réguliers d’instantanés du trafic, et produit des résultats simples à interpréter, aidant le diagnostic de l’administrateur. Nous évaluons les performances de notre algorithme sur deux jeux de données pour vérifier à la fois sa capacité à détecter correctement les anomalies sans lever de faux-positifs et sa capacité à fonctionner en temps réel avec des ressources de calcul limitées, ainsi que sur du trafic échantillonné. Les résultats obtenus sont comparés à ceux de deux autres détecteurs, FastNetMon et UNADA.
Published: 2018

44. Fast hyperspectral cube reconstruction for a double disperser imager

Author: Hervé Carfantan, Ibrahim Ardi, Simon Lacroix, Antoine Monmayrant, Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Équipe Photonique (LAAS-PHOTO), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Robotique et InteractionS (LAAS-RIS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SISU, Laboratoire Astrophysique de Toulouse-Tarbes (LATT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)
Subjects: Computer science, hyperspectral imaging, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, 02 engineering and technology, Iterative reconstruction, 01 natural sciences, Regularization (mathematics), Image (mathematics), 010309 optics, [SPI]Engineering Sciences [physics], 020210 optoelectronics & photonics, Quadratic equation, Optical imaging, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, 0103 physical sciences, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Computer vision, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, business.industry, Hyperspectral imaging, Panchromatic film, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Computer Science::Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, Cube, business, Focus (optics)
Abstract: International audience; We consider the problem of hyperspectral cube reconstruction with a new controllable imaging system. The reconstruction with a small number of images acquired with different configurations of the imager avoids a complete scanning of the hyperspectral cube. We focus here on a quadratic penalty reconstruction approach, which provides a fast resolution thanks to the high sparsity of the involved matrices. While such a regu-larization is known to smooth the restored images, we propose to exploit the system capability to acquire the panchromatic image of the scene, to introduce prior information on the sharp edges of the image, leading to a fast and edge-preserved reconstruction of the image.
Published: 2018

45. Light-Stimulatable Molecules/Nanoparticles Networks for Switchable Logical Functions and Reservoir Computing

Author: M. Calame, Yannick Viero, D. Guerin, Stéphane Lenfant, Fabien Alibart, A. Vladyka, Dominique Vuillaume, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), University of Basel (Unibas), Nanostructures, nanoComponents & Molecules - IEMN (NCM - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Équipe Nano Ingénierie et Intégration des Systèmes (LAAS-N2IS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP), Department of Physics, University of Basel, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520 (IEMN), Institut supérieur de l'électronique et du nunérique (ISEN)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Ecole Centrale de Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Nanostructures, nanoComponents & Molecules - IEMN (NCM-IEMN)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Materials science, FOS: Physical sciences, Computer Science - Emerging Technologies, Nanoparticle, Applied Physics (physics.app-ph), 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, nanoparticule, Biomaterials, chemistry.chemical_compound, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), Electrochemistry, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Molecular switch, [PHYS]Physics [physics], Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, business.industry, Reservoir computing, Molecular electronics, Physics - Applied Physics, Semiconductor device, reservoir computing, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 0104 chemical sciences, Electronic, Optical and Magnetic Materials, molecular switch, Emerging Technologies (cs.ET), Azobenzene, chemistry, Harmonics, reconfigurable circuit, Optoelectronics, 0210 nano-technology, business, Unconventional computing, molecular device
Abstract: International audience; We report the fabrication and electron transport properties of nanoparticles self-assembled networks (NPSAN) of molecular switches (azobenzene derivatives) interconnected by Au nanoparticles, and we demonstrate optically-driven switchable logical operations associated to the light controlled switching of the molecules. The switching yield is up to 74%. We also demonstrate that these NPSANs are prone for light-stimulable reservoir computing. The complex non-linearity of electron transport and dynamics in these highly connected and recurrent networks of molecular junctions exhibit rich high harmonics generation (HHG) required for reservoir computing (RC) approaches. Logical functions and HHG are controlled by the isomerization of the molecules upon light illumination. These results, without direct analogs in semiconductor devices, open new perspectives to molecular electronics in unconventional computing.
Published: 2018
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46. A Study of Evacuation Planning for Wildfires

Author: Artigues , Christian, Hébrard , Emmanuel, Pencolé , Yannick, Schutt , Andreas, Stuckey , Peter, Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes (LAAS-ROC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe DIagnostic, Supervision et COnduite (LAAS-DISCO), Data61 [Canberra] (CSIRO), Australian National University (ANU)-Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO), Department of Computing and Information Systems, University of Melbourne, European Project: 691161,H2020,H2020-MSCA-RISE-2015,GEO-SAFE(2016), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes ( LAAS-ROC ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Équipe DIagnostic, Supervision et COnduite ( LAAS-DISCO ), Data61 [Canberra] ( CSIRO ), Australian National University ( ANU ) -Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] ( CSIRO ), and European Project : 691161,H2020,H2020-MSCA-RISE-2015,GEO-SAFE ( 2016 )
Subjects: [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], [ INFO.INFO-RO ] Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO]
Abstract: International audience; The GEO-SAFE project gathers researchers and fire emergency practitioners from EU and Australia with the aim to design innovative models and efficient response tools based on optimization methods for fighting wildfires. In this paper, we consider an evacuation planning problem issued from discussions with practitioners, where a wildfire is threatening a region with intermediate populated centres. As in earlier approaches in case of flood, we use a constraint optimization model involving malleable tasks to represent the evacuation of a population and a cumulative constraint per route segments. Indeed, in order to mitigate congestion risks, the authorities may delay the start of the evacuation but they may also affect the rate of evacuation by modulating the method used to raise the alarm. However, we consider a different objective: we maximize the minimum " safety margin " , weighted by the population, over every road segment. We introduce a new heuristic and a global flow constraint propa-gator. Moreover, we also propose an instance generator based on a random generation of road networks and basic fire propagation models. This generator produces challenging benchmarks even with very few evacuation tasks. Finally, we report the results of extensive computational experiments done using CP Optimizer.
Published: 2018

47. Algorithms for the Flexible Cyclic Jobshop Problem

Author: Idir Hamaz, Felix Quinton, Laurent Houssin, Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes (LAAS-ROC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Recherche Opérationnelle, Optimisation Combinatoire et Contraintes ( LAAS-ROC ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Flexibility (engineering), 0209 industrial biotechnology, Schedule, Mathematical optimization, 021103 operations research, Job shop scheduling, Computer science, 0211 other engineering and technologies, Context (language use), 02 engineering and technology, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], Cycle time, 020901 industrial engineering & automation, Feature (machine learning), Robot, Heuristics, [ INFO.INFO-RO ] Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO]
Abstract: International audience; This paper considers the cyclic jobshop problem in a flexible context. The aim is to find the minimum cycle time of a periodic schedule. The flexibility feature comes from the ability of the machines or robots to perform several kinds of tasks. Hence, the scheduling problem does not only concern starting time of tasks but also on which machines the tasks will be performed. We propose an exact method to solve this problem and two heuristics.
Published: 2018
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48. Laser-scribed Ru organometallic complex for the preparation of RuO 2 micro-supercapacitor electrodes on flexible substrate

Author: Katerina Soulantica, S Nguyen, Marc Respaud, Anca Meffre, Patrice Simon, Reasmey P. Tan, Kevin Brousse, Pierre-Louis Taberna, Sébastien Pinaud, Angélique Gillet, Bruno Chaudret, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Atelier Interuniversitaire de Micro-Nano Electronique (AIME), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Collège de France (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - ENSCP (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier - ENSCM (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut polytechnique de Grenoble (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - INSA (FRANCE), Sorbonne Université (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Nantes (FRANCE), Université de Picardie Jules Verne (FRANCE), Université de Pau et des Pays de l'Adour - UPPA (FRANCE), Université de Haute Alsace - UHA (FRANCE), Université de Montpellier (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), ANR-16-CE17-0005,GENMSMD,Dissection génétique de la Susceptibilité Mendélienne aux infections mycobactériennes chez l'homme(2016), ANR-16-CE24-0012,MINOTORES,MIcro-supercoNdensateur à porOsité contrôlée pour des applicaTions à fORte densité d'énErgie sur Substrat rigide et flexible(2016), Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] (LAAS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique [Toulouse] (INP)
Subjects: Materials science, General Chemical Engineering, Matériaux, Flexible micro-supercapacitor electrodes, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Substrate (electronics), 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Capacitance, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Laser-writing, Electrochemistry, [CHIM]Chemical Sciences, Ruthenium oxide thin films, Thin film, Horizontal scan rate, Supercapacitor, [PHYS]Physics [physics], 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Ruthenium, Molecular Ru(COD)(COT), Chemical engineering, chemistry, Electrode, 0210 nano-technology, Polyimide
Abstract: International audience; Flexible and miniaturized energy storage devices are necessary for the development of wearable applications. Hence, micro-supercapacitors, which offer good compromise between energy densities, high power capabilities and long cycle life, have to be integrated on flexible substrates. Laser-writing techniques are suitable for engineering multiple materials within short times. The integration of RuO2 onto flexible substrates usually relies on the irradiation of ruthenium salts displaying an oxidation state of the metal varying from +II to +IV, and for which additives are necessary in the electrode to compensate the lack of adherence of the resulting large ruthenium grains. Here, we report a facile and scalable preparation of RuO2 flexible electrodes from direct laser-writing of a spin-coated solution of ruthenium molecular precursor, the Ru(COD)(COT) (COD = 1,5-cyclooctadiene, COT = 1,3,5-cyclooctatriene) and cellulose acetate, without the addition of any other capacitive material in the electrode. The obtained Ru/RuO2 deposit showed good adherence on a Au thin film deposited on either silicon or polyimide (Kapton™) substrates, and delivered up to 16 mF cm-2 at 100 mV s−1 in 1 M H2SO4. Furthermore, the flexible electrodes exhibited good capacitance retention, with more than 60% of the initial capacitance recorded at high scan rate of 10 V s−1. Laser-writing using this original ruthenium metallic precursor offers an easy and scalable fabrication method for preparing additive-free RuO2-based micro-supercapacitor electrodes.
Published: 2018
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49. New Stability Method of a Multirate Controller for a Three-Axis High-QMEMS Accelerometer With Simultaneous Electrostatic Damping

Author: Ciotirca, Lavinia Elena, Bernal, Olivier, Enjalbert, Jérôme, Cassagnes, Thierry, Tap, Hélène, Beaulaton, Hugues, Sahin, Serdar, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), NXP Semiconductors (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), Institut de Recherche en Informatique de Toulouse - IRIT (Toulouse, France), Équipe Optoélectronique pour les Systèmes Embarqués (LAAS-OSE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, NXP Semiconductors [France], Université de Toulouse - INP, THALES COMMUNICATIONS & SECURITY, THALES, Signal et Communications (IRIT-SC), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Équipe Optoélectronique pour les Systèmes Embarqués ( LAAS-OSE ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ), ENSEEIHT-IRIT ( ENSEEIHT-IRIT ), Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), THALES [France], Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Subjects: Elec-trostatic damping, Multi-axis simultaneous damping, Multiratecontroller, MEMS accelerometers, multi-axis simultaneous damping, Traitement du signal et de l'image, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Inertial sensors, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, electrostatic damping, inertial sensors, multirate controller
Abstract: International audience; Over the past years, cutting-edge advances in electronics and microfabrication have allowed the integration of multiple sensors within integrated analog and digital circuits to design Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). The multiple sensor integration or sensor fusion, enables both cost and surface reduction, while maintaining high performances. This paper presents a new control system for an underdamped three-axis accelerometer, which allows the co-integration in the same cavity with a three-axis Coriolis gyroscope, to design a Six Degrees of Freedom (DoF) combo sensor. The accelerometer Analog Front End (AFE) consumes from a. power supply and is able to reach its steady state in compared to a open-loop and no damping configuration. The transducer control is implemented using a simultaneous multirate electrostatic damping method. To conclude on the closed loop system stability, an innovative approach, based on the multirate signal processing, theory has been developed.
Published: 2018
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50. Hybrid vesicles from lipids and block copolymers: phase behavior from the micro-to the nano-scale

Author: Anne-Françoise Mingotaud, Christophe Mingotaud, Pierre Joseph, Chiara Magnani, Debora Berti, Clément Roux, G. Mangiapia, Costanza Montis, Barbara Lonetti, Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli Studi di Firenze = University of Florence (UniFI), Forschungszentrum Jülich GmbH | Centre de recherche de Juliers, Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, IDeAS - Interfaces Dynamiques et Assemblages Stimulables (IDeAS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Équipe Micro-Nanofluidique pour les sciences de la vie et de l’environnement (LAAS-MILE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), This work has been carried out in the framework of the ANR Polytransflow (13-BS09-0015). This work was partly supported by LAAS-CNRS micro and nanotechnologies platform member of the French RENATECH network. We acknowledge funding from CNRS PICS program 'Microfluidics for Soft Matter', Jülich Centre for Neutron Science and Maier-Leibnitz Zentrum are fully acknowledged for provision of beam time. Technische Universität München is acknowledged for support of travel expenses. CM acknowledges ANR Polytransflow (13-BS09-0015) for funding, BL and PJ would like to thank Prof. Piero Baglioni for the scientifically stimulating stay at CSGI- Florence, CM and DB are grateful to CSGI for financial support and to Prof. Piero Baglioni for fruitful discussions., ANR-13-BS09-0015,Polytransflow,Transfert de nanovecteurs polymères, de l'écoulement sanguin aux tumeurs(2013), Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique ( IMRCP ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Università degli Studi di Firenze [Firenze], Forschungszentrum Jülich GmbH, Équipe Micro-Nanofluidique pour les sciences de la vie et de l’environnement ( LAAS-MILE ), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] ( LAAS ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR-13-BS09-0015,Polytransflow,Transfert de nanovecteurs polymères, de l'écoulement sanguin aux tumeurs ( 2013 ), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Università degli Studi di Firenze = University of Florence [Firenze] (UNIFI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: liposomes, [PHYS.PHYS.PHYS-FLU-DYN]Physics [physics]/Physics [physics]/Fluid Dynamics [physics.flu-dyn], Materials science, 1,2-Dipalmitoylphosphatidylcholine, Light, Polymers, surfactant, polymer, microfluidics, Polyenes, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Polyethylene Glycols, Colloid and Surface Chemistry, Microscopy, Electron, Transmission, Dynamic light scattering, Scattering, Radiation, Physical and Theoretical Chemistry, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Nanoscopic scale, Unilamellar Liposomes, chemistry.chemical_classification, Microscopy, Confocal, Vesicle, GUVs, Surfaces and Interfaces, General Medicine, Polymer, self-assembly, 021001 nanoscience & nanotechnology, Small-angle neutron scattering, 0104 chemical sciences, [ CHIM.POLY ] Chemical Sciences/Polymers, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Chemical engineering, Transmission electron microscopy, polymersomes, Polymersome, ddc:540, Nanoparticles, [ PHYS.PHYS.PHYS-FLU-DYN ] Physics [physics]/Physics [physics]/Fluid Dynamics [physics.flu-dyn], [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Self-assembly, 0210 nano-technology, Biotechnology
Abstract: International audience; In recent years, there has been a growing interest in the formation of copolymers-lipids hybrid self-assemblies, which allow combining and improving the main features of pure lipids-based and copolymer-based systems known for their potential applications in the biomedical field. In this contribution we investigate the self-assembly behavior of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) mixed with poly(butadiene-b-ethyleneoxide) (PBD-PEO), both at the micro- and at the nano-length scale. Epifluorescence microscopy and Laser Scanning Confocal microscopy are employed to characterize the morphology of micron-sized hybrid vesicles. The presence of fluid-like inhomogeneities in their membrane has been evidenced in all the investigated range of compositions. Furthermore, a microfluidic set-up characterizes the mechanical properties of the prepared assemblies by measuring their deformation upon flow: hybrids with low lipid content behave like pure polymer vesicles, whereas objects mainly composed of lipids show more variability from one vesicle to the other. Finally, the structure of the nanosized assemblies is characterized through a combination of Dynamic Light Scattering, Small Angle Neutron Scattering and Transmission Electron Microscopy. A vesicles-to-wormlike transition has been evidenced due to the intimate mixing of DPPC and PBD-PEO at the nanoscale. Combining experimental results at the micron and at the nanoscale improves the fundamental understanding on the phase behavior of copolymer-lipid hybrid assemblies, which is a necessary prerequisite to tailor efficient copolymer-lipid hybrid devices.
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