L'objectif de ce travail est de déterminer la meilleure position des noeuds d'un maillage, utilisé lors de la discrétisation d'un problème aux limites par la méthode des éléments finis. La procédure de déplacement des noeuds (appelé aussi R-adaptation) est une étape importante dans la stratégie globale d'adaptation de maillage. La position optimale des noeuds est déterminée en minimisant l'erreur d'approximation. Pour évaluer cette erreur nous utilisons l'estimateur d'erreur hiérarchique. Un test numérique est présenté.
In this paper, we are interested in modeling the flow of a single phase fluid in a porous medium with fractures, using domain decomposition methods. In the proposed approach, the fracture is regarded as an active interface, the transmission conditions and the exchanges between the rock and the fracture taking into account the flow in the fracture. The problem to be solved is then a non standard interface problem which takes into account the flow in the fractures.
Nous présentons les grandes lignes de laméthode d'agrégation des variables dans les systèmes d'équations différentielles ordinaires. Nous appliquons laméthode à un modèle proie-prédateur spatialisé. Dans ce modèle, les proies peuvent échapper à la prédation en se réfugiant sur un site. Le prédateur doit aussi retourner régulièrement dans son terrier pour nourrir sa progéniture. Nous étudions les effets de migration dépendant de la densité des populations sur la stabilité globale du système proie-prédateur. Nous considérons des taux de migration constants, puis densité-dépendants. Dans le cas de taux constants il existe un équilibre positif toujours stable alors que dans le cas de taux de migration densité-dépendants, il existe un cycle limite stable via une bifurcation de Hopf.
Dans ce travail, nous nous intéressons à la modélisation et la simulation de l'effet d'injection des bulles d'air dans un réservoir d'eau. La phase eau est modélisée par les équations de Navier-Stokes dans lesquelles on intègre l'effet des bulles d'air par un terme source. Ce dernier dépend d'une fonction densité de probabilité qui est décrite par une équation cinétique de type Vlasov. Pour les aspects numériques, on utilise la méthode particulaire pour l'équation cinétique et la méthode des éléments finis mixte pour les équations de Navier-Stokes. Enfin, nous présentons quelques résultats numériques pour illuster les méthodes utilisées.
Ce travail présente le Système d'Information Intégré Adaptatif sous Web (SIIAW) pour la gestion des ressources hydriques. Le SIIAW est une extension naturelle du S2IW-WADI vers une architechture adaptative et personnalisée en fonction de l'utilisateur et du contexte d'utilisation incluant: un système de recherche et d'indexation, des codes de simulations, un SIG et des mailleurs ainsi que des visualiseurs graphiques. Ce SIIAW permet ainsi d'une part de manipuler de manière automatique les données des simulateurs et d'autre part d'exploiter et de caler éventuellement en temps réel les résultats de ces simulations en les corroborant avec des paramètres extraits ou identifiés.
Dans ce papier, nous nous intéressons à l'analyse mathématique et à l'approximation numérique de l'équation de Galbrun en régime transitoire dans un conduit rigide. Cette équation modélise la propagation d'ondes acoustiques en présence d écoulement. Nous montrons pour un écoulement porteur uniforme subsonique que ce modèle a une solution unique. En outre, nous proposons une formulation variationnelle régularisée qui se prête à une approximation par éléments finis de Lagrange.
L'objectif de ce travail est de fournir un modèle mathématique stochastique qui décrit l'aggrégation du hytoplancton,à partir de la modélisation d'un système de grande taille, mais finie, de cellules de phytoplancton sujettes à une dispersion aléatoire, des interactions spatiales qui donnent aux mouvements des cellules une certaine dépendance et un branchement (division cellulaire ou mort). Nous présentons le passage de la description microscopique à une description macroscopique, lorsque le nombre de cellules devient très grand (grandes populations de phytoplancton). La limite du système est une extension du superprocessus de Dawson-Watanabe: c'est un superprocessus avec interactions qui peut être décrit par une équation aux dérivées partielles stochastique non linéaire.
Nous nous intéressons à la modèlisation de la propagation d'ondes dans les milieux poroélastiques. Nous considérons le modèle bi-phasique de Biot. Ce papier est consacré à l'analyse mathématique de ce modèle : résultats d'existence et d'unicité, décroissance de l'énergie et le calcul d'une solution analytique.
Dans cet article, nous traitons un problème de Cauchy dans le cadre de la localisation des sources épileptiques en Electro-Encéphalo-Graphie (EEG). Plus particulièrement, il s'agit du problème de construction des données de Cauchy sur la surface du cerveau à partir des données du potentiel mesuré par l'EEG à la surface de la tête. Notre résolution est basée sur un algorithme itératif alternatif initialement proposé par Kozlov, Mazjya et Fomin. Nous présentons dans ce papier l'étude umérique de cette méthode que nous avons implémentée en trois dimensions. Nous donnons également des applications et des résultats numériques.
Nous proposons un modèle numérique d'un écoulement monophasique d'un fluide incompressible dans un milieu poreux fracturé. Les lois d'écoulement sont celle de Forchheimer dans la fracture et de Darcy dans la matrice rocheuse.
Dans ce papier, une méthode spectrale est appliquée à un problème gouverné par les équations de Navier-Stokes couplées à celle de la chaleur pour un fluide visqueux incompressible à nombre de Prandtl fini, confiné dans un espace annulaire. La technique de Fourier-Chebyshev dans la direction azimutale est mise en oeuvre et mène à un système d'équations couplées du type Helmholtz. La méthode de Collocation-Chebyshev dans la direction radiale a été employée pour la simulation de ces équations. Le schéma de Crank-Nicholson est implémenté pour résoudre les équations de Helmholtz obtenues pour une large gamme de paramètres, et l'efficacité de la procédure de calcul est considérablement améliorée par diagonalisation des opérateurs obtenus. Les résultats sont dans un très bon accord avec les données expérimentales disponibles dans la littérature.
Nous nous intéressons dans cet article à ladétermination du nombre de classes d'une image couleur par les critères d'information et la théorie des ensembles flous. Nous montrons que ces critères servent à estimer le nombre de régions d'une image couleur ainsi que le rayon optimal associé. Cette démarche est classée dans la catégorie des méthodes de segmentation non supervisée. Elle entraîne une compression de l'image en un nombre de couleurs représentatif sans perdre le contenu nformationnel de cette dernière. Elle réduit ainsi le nombre de paramètres considérés dans le systéme de la segmentation. Dans la dernière partie de cet article, nous montrons la performance et l'efficacité du nouvel algorithme en segmentant des images couleur tests: "House", "Lena", "Monarch" et "Peppers
Nous proposons une méthode itérative pour traiter le modèle des courants induits dans un domaine non borné, réécrit au moyen de la technique des éléments finis couplée à une représentation intégrale. La difficulté majeure est la prise en compte numériquement de la condition exacte artificielle et non-locale imposée sur la frontière fictive du domaine tronqué.Un processus itératif est alors mis au point, fondé sur une technique de point fixe de Cauchy, et qui permet une approximation satisfaisante de la solution. Le gain essentiel est qu'à chaque étape nous avons à résoudre un problème posé sur un domaineborné avec une condition locale au bord, ce qui constitue une tâche relativement aisée pour de nombreux codes de calcul conçus pour traiter les problèmes aux limites sur des bornés.
L'objectif est de modéliser la dynamique d'une population de mérous dans un territoire de pêche d'une côte marine, en tenant compte à la fois de la croissance naturelle, de la pêche et des migrations, et d'étudier l'effet du braconnage sur cette population
On considère un processus stochastique commandé bidimensionnel défini par un ensemble d'équations différentielles stochastiques. Contrairement à la formulation la plus fréquente, les variables de commande apparaissent dans les variances infinitésimales du processus, plutôt que dans les moyennes infinitésimales. Le jeu différentiel prend fin lorsque les deux processus sont égaux ou que leur différence est égale à une constante donnée. Des solutions explicites à des problèmes particuliers sont obtenues en utilisant la méthode des similitudes pour résoudre l'équation aux dérivées partielles appropriée.
Dans ce papier, on considère un problème d'optimisation de forme lié aux équations de Stokes. On propose une approche basée sur une analyse de sensibilité topologique. On donne un développement asymptotique d'une fonction coût par rapport à la perturbation du domaine par l'insertion d'un petit obstacle. Des résultats théoriques sont donnés en 2 D et 3 D. Dans la partie numérique, on utilise cette approche pour optimiser la forme des tubes liant l'entrée aux sorties d'une cavité
Trouver un domaine optimal est équivalent à la recherche de sa fonction caractéristique. A première vue, ce problème semble non différentiable, mais Il est possible de calculer la variation de la fonction coût lorsque la fonction caractéristique passe de 1 à 0 ou de 0 à 1 dans une région de petite taille. On s’appuiera sur une approche adjointe classique et deux généralisations de cette méthode. Le domaine de validité de ces différentes approches est donné et illustré par différents exemples. Cette Information de type gradient permet de construire des algorithmes très efficaces: en général, une seule Itération suffit pour trouver le domaine optimal.
On étudie une méthode numérique pour les équations HJB provenant des problèmes de contrôle optimal avec contraintes sur l'état. Plus précisément on présente un schéma antidissipatif sur une grille adaptative. La grille adaptative est générée en utilisant la structure des quadtree linéaires. Cette technique facilite le stockage et la maniabilité des mailles.
Notre objectif est d'analyser un problème de contrôle frontière de l'équation de la chaleur définie avec une condition de Dirichlet de carré intégrable. Nous proposons une approche variationnelle adéquate au problème de contrôle frontière. Afin de prendre en compte la condition de Dirichlet, nous adoptons une procédure de pénalisation et nous étudions la convergence de la solution optimale pénalisée vers celle du problème initial. Un test numérique est discuté pour valider la convergence.
Cette étude est la continuation des travaux [7],[8] et [9] qui sont basés sur l'étude faite par Glowinski et al. [3] et [4] ainsi que Bernardi et al. (voir [1] et [2]). Ici nous proposons un Algorithme pour résoudre un problème non-linéaire issu de la mécanique des fluides. Dans [7] nous avons étudié le problème de Stokes en adaptant la technique de Glowinski, grace à aquelle, on peut découpler la pression de la vitesse lors de la résolution du problème de Stokes. Dans ce travail, nous étendons notre étude et montrons que cette technique peut être utilisée dans la résolution d'un probème non-linéaire comme les quations de Navier Stokes. Des tests numériques confirment l'intérêt de la discrétisation.
Cet article concerne l'analyse et l'application, d'un schéma proposé récemment por une classe de systèmes non homogènes. Nous considérons ceux pour lesquels le problème de Riemann correpondant admet une solution autosimilaire. Deux exemples importants de tels problèmes sont l'écoulement d'eau peu profonde au-dessus d'un fond non plat et les problèmes diphasiques. l'analyse de stabilité du schéma, dans le cas scalaire homogène, amène à une nouvelle écriture qui a une extension naturelle pour le cas non homogène. Des expériences numériques comparatives pour des équations de saint-Venant avec topographie variable, et un problème diphasique (Robinet de Ransom) sont présentés pour évaluer l'efficacité du schéma.
Dans ce travail, nous présentons une méthode simple permettant de construire le produit tensoriel des interpolants splines d'Hermite d'une fonction définie sur un domaine rectangulaire. Nous montrons que cette fonction peut être décrite de manière récursive sous la forme d'une somme de fonctions splines qui vérifiant des propriétés intéressantes. Comme application de cette décomposition, nous décrivons un algorithme qui permet de compresser des données d'Hermite. Pour illustrer nos résultats théoriques, nous donnons quelques exemples numériques.
L'objet de cet article est de présenter une méthode de discrétisation en temps telle que des pas de temps différents sont utilisés dans différents sous-domaines en espace. L'équation d'advection est discrétisée par un schéma décentré amont. Le raccord entre les grilles en temps est réalisé de sorte que le schéma soit conservatif
Ce travail concerne la simulation numérique de la propagation des crues. Ce phénomène peut être décrit par les équations d'eau peu profonde ou de Saint-Venant, écrites sous forme non conservative en formulation vitesse-hauteur (u,H). L'approximation numérique du modèle repose sur la méthode des caractéristiques pour la discrétisation temporelle. Le système stationnaire obtenu est de type Quasi-Stokes, et il est résolu par un algorithme de gradient conjugué Uzawa préconditionné, basé sur la méthode des éléments finis P1/P1 pour l'approximation spatiale. Des résultats numériques concernant des simulations d'écoulements subcritiques dans plusieurs type de conduites sont présentés.
