INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les caméras (10, 11) sont disposées autour de l’axe d’extrusion, par exemple symétriquement de part et d’autre d’un plan médian. Elles sont orientées pour que leurs champs de vision (20, 21) se croisent à la verticale de la buse (6), à quelques millimètres en dessous, pour que les champs de mesure (20, 21) se recouvrent légèrement (22), et couvrent la zone de dépose et la surface environnante sur une dimension correspondant à la surface où se produit un échange thermique local lors de la dépose de la matière extrudée, typiquement une surface de dépose comprise entre environ 5x7 mm, et une surface environnante comprise entre environ 50x70 millimètres (champs de vision thermique combinée des caméras), quelle que soit la taille de la pièce à fabriquer.
Ces valeurs ne varient pas avec la taille de la pièce mais avec la taille du filament déposé. Il faut une surface environnante permettant d’avoir assez d’information sur le refroidissement ainsi qu’un nombre de pixel/µm² suffisant pour lire la température d’un filament
Les champs de mesure thermique peuvent contenir une partie du corps de la buse (6) ou de la tête d’extrusion (5), pour disposer d’une référence constante, la température de la buse (6) ou de la tête d’extrusion (5) étant connue par un capteur de température mono-élément (Pyromètre ou thermocouple par exemple) dont les données servent par ailleurs au pilotage du chauffage de la tête d’extrusion (5). Optionnellement, on procède à une calibration en continu en utilisant un corps à émissivité connu.
FIGURES La représente des séquences mesures acquises simultanément par deux capteurs différents ;
La schématise un exemple de dispositif permettant une mise en œuvre de l'invention.
La montre les principales étapes d'une première composante d'un procédé selon l'invention.
La montre un processus de vérification périodique d'un registre d'un capteur de mesure.
La montre les principales étapes d'une deuxième composante d'un procédé selon l'invention.
La illustre une détermination d'une fonction de synchronisation.
Les figures 4C, 4D et 4E schématisent respectivement un premier réseau de neurones récurrent, un deuxième réseau de neurones récurrent et un troisième réseau de neurones.
La résume une structure d'un modèle de calibration préféré.
La représente deux séquences de mesure expérimentales acquises à partir de deux capteurs de même type, paramétrés différemment.
La montre les séquences de mesure représentées sur la , ainsi qu'une séquence de mesure ayant fait l'objet de l'application d'un modèle de calibration, de façon à obtenir une estimation de mesures de référence.
La est un détail de la , entre les instants t=300 et t=400 de cette dernière.
La représente deux séquences de mesure expérimentales acquises à partir de deux capteurs différents mesurant une même grandeur physique, en l'occurrence une accélération.
Quant au dispositif 12 de la , il comprend trois puces, 5, 7 et 8 assemblées ensembles. La troisième puce 8, optionnelle, sert à redistribuer les contacts électriques, à l’arrière du dispositif 12. Comme déjà mentionné, dans ce mode de réalisation, le dispositif 12 comprend un renvoi des connexions électriques de la piste ESR 30 en face avant 204 du dispositif 12. Plus précisément, la deuxième puce 7 comprend un substrat en silicium 80, traversé de part en part par deux vias conducteurs 81 mis en contact avec la piste 30 par deux microbilles de soudure 29 pour pouvoir y injecter le courant I ESR , comme pour le dispositif 10 de la . A l’arrière, ces deux vias 81 sont connectés électriquement à la troisième puce 8 par l’intermédiaire, là aussi de microbilles 82. La troisième puce 8 redistribue ces connexions électriques sur le côté du dispositif 12 (latéralement) pour permettre un retour en face avant. Plus précisément, la troisième puce relie les vias 81 mentionnés plus haut à des vias de retour 84, qui traversent eux aussi le substrat 80 de la deuxième puce 7. Ces vias sont connectés, d’un côté à la puce 8, par des microbilles 82, et de l’autre à la première puce 5 par des microbilles 85 qui les mettent en contact avec des vias 86 qui amènent finalement les deux connexions électriques à la piste 30 au niveau de la face avant 204 du dispositif 12. La troisième puce 8 peut aussi intégrer ou supporter des composants électroniques, actifs ou passif, tels qu’une source de courant électrique ou un transformateur d’impédance. Dans le cas où la troisième puce 8 comprend un tel composant de transformation d’impédance, c’est une puissance électrique P RF qui peut être injectée au niveau de l’élément de contact distant 28, le transformateur d’impédance délivrant, à partir de cette puissance, le courant I ESR (la source de cette puissance P RF étant située hors de l’environnement cryogénique, par exemple). Dans le cas où la troisième puce 8 intègre une source de courant, qui génère le courant I ESR , c’est une tension de commande ou d’alimentation qui peut être appliquée au niveau de l’élément de contact distant 28, pour obtenir une circulation du courant I ESR . Pour ce qui est des signaux de contrôle en tension de la piste ESR, utilisée en tant que grille arrière (pour contrôler le paysage d’énergie où sont piégés les électrons ou trous), comme déjà indiqué, il peut s’agir de signaux continus, alternatifs, impulsionnels, modulés, ou d’une superposition de tels signaux (par exemple une tension continue à laquelle se superposent des impulsions de tensions). On notera qu’il est possible d’utiliser (de partager) un même signal électrique pour les deux fonctionnalités présentées ci-dessus, à savoir la génération du champ magnétique oscillant (pour la résonance ESR), et le contrôle du potentiel électrique de la piste ESR, utilisée comme grille arrière.
Mis à part la présence des vias de retour en face avant 86, la première puce 5 est identique dans le cas du dispositif 12 et dans le cas du dispositif 10. En particulier, la structure de piégeage 1 est la même, avec ses deux lignes de grilles L1 et L2. Et la configuration de la piste ESR, rectiligne, et qui passe en quelque sorte entre ces deux lignes, est aussi la même. Dans le cas du dispositif 11 de la , la première puce 5 est identique à celle du dispositif 10 de la , si ce n’est que chaque ligne de grilles 3 comprend trois grilles au lieu de six. La configuration de la piste ESR, rectiligne, et qui, en projection sur le plan x,y, passe entre ces deux lignes, est aussi la même que pour la .
Le dispositif 10 ; 10b ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 ; 15 ; 16 ; 17 ; 18 ; 19 peut aussi comprendre (et cela quel que soit le mode de réalisation) : une source de courant, qui délivre le courant alternatif I ESR destiné à alimenter la piste ou les pistes ESR (il peut s’agir d’une source délivrant un courant ou une puissance électrique pilotable), et/ou une source de tension électrique, dont une borne de sortie est reliée à la piste ou aux pistes ESR, et qui permet de contrôler le potentiel électrique (V DC , AC , V impulsionne l ) de cette piste ou de ces pistes (potentiel électrique continu, alternatif à basse fréquence ou à haute fréquence, ou impulsionnel, ou étant une combinaison de tels potentiels électriques ), ce qui donne un degré le liberté supplémentaire pour contrôler le paysage d’énergie dans lequel sont piégés les électrons ou trous.
Ces sources peuvent être intégrées au microcircuit présenté plus haut (microcircuit qui comprend la structure de piégeage 1 et la ou les pistes ESR, et qui est formé par exemple par les puces mentionnées plus haut), ou être réalisées sous la forme de circuits ou d’appareils électriques distincts, reliés électriquement au microcircuit qui intègre la structure de piégeage 1 et la ou les pistes ESR.
Configuration de la piste ou des pistes ESR
De manière générale, le dispositif 10 ; 10b ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 ; 15 ; 16 ; 17 ; 18 ; 19 comprend au moins une ligne de grilles, ou une ligne d’ilots de grilles.
Dans les explications qui suivent, pour la simplicité des explications, on considère que le dispositif comprend une seule grille 3 par qubit, ces grilles étant disposées en lignes (ou éventuellement le long d’une même ligne). Les caractéristiques et l’agencement présentés ci-dessous peuvent toutefois être appliqués de la même manière dans un cas où il y a plusieurs grilles pour chaque qubit (par exemple deux grilles par qubit). Dans ce cas, les différents ilots (groupes) de grilles, associés respectivement aux différents qubits, seront disposés en lignes, de la même manière que les grilles 3 représentées sur les figures. Plus généralement, le dispositif pourrait comprendre plusieurs ilots de grilles, regroupant chacun plusieurs grilles, ces ilots étant agencés de la même manière que les grilles individuelles 3 visibles sur les figures.
Il peut comporter une seule piste ESR, s’étendant, au moins en moyenne, parallèlement à la ligne, ou aux lignes de grilles. Cette piste peut être rectiligne, parallèle à la ligne ou aux lignes de grilles, comme sur la . Elle peut aussi être non rectiligne, et serpenter de part et d’autre d’un axe moyen xo qui est parallèle à la ligne de grilles (voir les figures 16 et 17 par exemple) ; la piste s’étend alors, en moyenne, le long de cet axe parallèle à la ligne de qubits. La piste ESR s’étend en général sur toute la longueur de la ligne (ou des lignes) de grilles.
Le dispositif peut comporter aussi plusieurs pistes ESR, chacune de ces pistes s’étendant, au moins en moyenne, parallèlement à la ligne, ou parallèlement aux lignes de qubits (voir les pistes 30 – 34 sur les figures 7 et 8 par exemple), ces pistes s’étendant ainsi parallèlement les unes aux autres. En pratique, ces pistes ESR sont alors connectées électriquement en parallèles les unes par rapport aux autres, et le sens du courant est alors le même dans les différentes pistes 30 – 34. Chaque piste 30 – 34 s’étend par exemple depuis un premier plot de contact 91, commun aux différentes pistes, jusqu’à un deuxième plot de contact 92 (figures 7 et 8).
Cette configuration, avec une disposition électrique en parallèle, permet une commutation individuelle de chaque piste 30 – 34, de manière à appliquer sélectivement à telle ou telle ligne de qubits un champ magnétique oscillant, afin de modifier seulement l’orientation des spins de la ligne ainsi sélectionnée. Le dispositif 13 de la , et le dispositif 14 de la comprennent d’ailleurs chacun un commutateur ou sélecteur 90, qui peut être de type actif (i.e.: commandé) ou passif (par exemple à seuil), et qui est interposé, le long des pistes, par exemple entre le premier plot de contact 91 et le début de la zone située à l’aplomb de la matrice de qubit.
Par ailleurs, dans un mode de fonctionnement pour lequel toutes les pistes 30 – 34 seraient parcourues simultanément par le courant I ESR , ou en l’absence du commutateur ou sélecteur 90, on obtient dans cette configuration un champ magnétique oscillant B AC qui a une décroissance assez lente en fonction de la distance (car le sens du courant est le même dans toutes les pistes, contrairement au cas de la par exemple). Cette configuration est donc bien adaptée au cas d’une couche isolante 20 relativement épaisse (200 nm par exemple), car la distance entre pistes ESR et qubits est alors assez importante.
Dans d’autres modes de réalisation, tels que ceux des figures 9 et 10, le dispositif 15 ; 16 comporte une même piste ESR 40 ; 50, mais avec plusieurs portions successives 41 – 45 ; 51 – 53, chaque portion s’étendant, au moins en moyenne, parallèlement à la ligne, ou parallèlement aux lignes de qubits (voir les portions 41 – 43 de la piste 40 sur la par exemple), sur toute la longueur de la ligne (ou des lignes) de qubits. Ces différentes portions, parallèles entre elles, sont connectées électriquement en série l’une à la suite de l’autre, la piste 40 ; 50 formant ainsi des méandres, en serpentant d’un côté à l’autre de la matrice de qubits, et ainsi de suite. Le sens du courant électrique s’inverse donc, d’une portion de la piste à la suivante. Par exemple, dans la portion 41 de la piste 40, il circule dans le sens +x tandis que dans la portion suivante 42, il circule dans le sens -x.
Cette configuration permet, dans certains cas comme celui de la par exemple, d’obtenir un champ magnétique oscillant dirigé exclusivement ou presque exclusivement selon l’axe z.
Par ailleurs, dans cette configuration, comme le sens du courant s’inverse d’une portion à l’autre de la piste, on obtient un champ magnétique oscillant dont l’amplitude décroît très rapidement avec la distance lorsqu’on s’éloigne de la piste (voir la par exemple). Cette configuration est donc bien adaptée au cas d’une couche isolante 20 très mince (par exemple d’épaisseur inférieure à 60 ou même 30 nm), et elle permettra alors de limiter fortement l’amplitude du champ magnétique oscillant ailleurs que sur la structure de piégeage 1.
La configuration de la piste, ou des pistes ESR, pour les modes de réalisation représentés respectivement sur les figures 7 à 11, est présentée maintenant plus en détail, figure par figure. Pour ces cinq modes de réalisation, la structure de piégeage comprend une matrice de qubits M qui comporte six lignes de qubits, c’est-à-dire six lignes de grilles 3, notées L1, L2, L3, L4, L5 et L6, chaque ligne comprenant six qubits. Comme déjà indiqué, ces figures sont présentées à titre illustratif, et le dispositif selon l’invention peut bien entendu comporter un nombre de lignes de grilles différent de six.
Le dispositif 13 de la comprend cinq pistes ESR 30, 31, 32, 33, 34 (et plus généralement, dans une telle configuration, le nombre de lignes de qubits est n tandis que le nombre de pistes ESR est n-1). En projection sur un plan parallèle à la couche isolante 20, chaque piste ESR s’étend entre deux lignes de qubits voisines, en étant intercalée entre ces deux lignes, et, en l’occurrence, à égale distance des deux lignes de qubits (au milieu de ces deux lignes). La piste 30 s’étend ainsi entre les lignes L1 et L2, la piste 31 s’étend entre les lignes L2 et L3, la piste 32 s’étend entre les lignes L3 et L4, et ainsi de suite. Les pistes 30 – 34 sont espacées régulièrement les unes des autres, d’un point de vue latéral, avec un pas e1 (pas selon l’axe y) égal au pas e G entre lignes de qubits. Les pistes ESR ont une largeur (extension dans la direction y) inférieure au pas e G en question, par exemple inférieure ou égale à la moitié du pas e G .
Bien que l’invention soit décrite pour un mode de réalisation préféré dans le domaine de l’avionique, afin de générer le comportement d’un opérateur artificiel en interaction avec un système (réel ou de simulation), l’homme du métier pourra transposer les principes décrits à d’autres domaines.
Par ailleurs dans la description, il est donné les définitions suivantes aux termes ci-après listés : - Opérateur artificiel : dispositif / composant représentant un individu, un sujet, une personne réelle, i.e. un humain, qui dans le contexte de l’invention est en interaction (i.e. pour piloter, contrôler, activer, opérer, agir sur) avec un système complexe. Pour le mode de réalisation décrit, l’opérateur (artificiel ou réel) est un pilote, et l’un ou l’autre terme peut être utilisé sans distinction. - Système complexe : système comprenant de nombreux dispositifs avec lesquels un opérateur (artificiel ou réel) doit interagir, et qui peuvent mobiliser de la part de l’opérateur réel une implication plus ou moins importante dans son temps de manipulation ainsi que dans sa charge mentale. Pour le mode de réalisation décrit, le système complexe est un cockpit d’aéronef.
Avant de décrire l’invention, il est fait les rappels suivants, qui sont nécessaires à sa bonne compréhension.
Rappel sur la modélisation du comportement d’agents artificiels :
Les modèles de comportement sont utilisés par les simulations constructives et par les jeux vidéo pour animer le comportement des acteurs non joués par l’entrainé, le joueur ou, plus généralement l’opérateur de ce type d’application. Ces modèles permettent de générer le comportement d’acteurs artificiels qui vont réaliser des tâches ou des missions dans le cadre d’un scénario prédéfini.
Dans la quasi-totalité des simulations constructives ou de jeux, les modèles de comportement sont procéduraux, c’est-à-dire que le comportement généré correspond à une suite d’actions préenregistrées, généralement organisées sous forme de graphe ou par un ensemble de règles « ConditionsActions », s’activant en fonction des perceptions de l’acteur dans son environnement.
Les modèles procéduraux de comportement sont généralement développés à la main par un expert du domaine (un « game-designer » pour les jeux) sous une forme procédurale (graphe, arborescence, etc.) pour modéliser les différents enchainements possibles du déroulement d’une mission.
Ces modèles procéduraux sont généralement construits en amont par le modélisateur pour être utilisés pendant l’exécution de la simulation ou du jeu mais, du fait de leur simplicité, ils peuvent aussi être construits ou modifiés pendant le déroulement de cette simulation ou de ce jeu.
Rappel sur la modélisation du comportement humain :
Le concept de modélisation du comportement humain (MCH) est apparu dans le domaine de la simulation dans les années 90 avec l’idée que l’on ne pourrait pas faire l’économie d’une modélisation des facteurs humains pour paramétrer la manière dont les automates doivent effectuer leurs choix de comportement, et éviter ainsi le biais de se confronter à un ennemi virtuel au comportement robotisé, facilement prédictible et que l’on arrive souvent à leurrer.
Au contraire du comportement qui peut être généré par des automates procéduraux, le comportement humain se caractérise par l’implication de l’état cognitif dans la prise de décision. Ce faisant, le comportement d’un être humain est non seulement beaucoup plus riche que celui de n’importe quel automate, mais il est également beaucoup moins prédictible puisqu’un observateur extérieur n’a généralement pas accès à l’état cognitif de la personne observée, à moins de pouvoir déduire une partie de cet état caché par l’expression de son visage, par sa posture ou par tout autre indicateur de son état physiologique.
Il existe de très nombreux travaux dans le domaine académique qui ont cherché à modéliser différents aspects de l’état cognitif d’un être humain pour générer le comportement d’un humain artificiel. Sans être exhaustif, on peut différentier ces différents modèles suivant leur domaine d’origine : - les modèles psychologiques s’appuient sur les études en psychologie pour représenter différentes fonctions cognitives comme par exemple les croyances, les désirs et les intentions, comme c’est le cas pour le modèle BDI (Believe, Desire, Intent) de Michael Bratman ; - les modèles psychophysiologiques sont des modèles issus de la rencontre entre les études en psychologie et en physiologie qui permettent de faire le lien entre l’état cognitif d’une personne et ses manifestations physiologiques observables. Le modèle des émotions de Nico Frijda, en est un bon exemple ; - les modèles biomimétiques sont les modèles que les biologistes utilisent pour reproduire en simulation des comportements observés dans le vivant (c’est le cas par exemple du modèle des motivations de l’éthologue David McFarland) ou que les informaticiens utilisent pour réaliser des algorithmes d’intelligence artificielle en s’inspirant du vivant (c’est le cas par exemple du modèle des motivations de Toby Tyrrell).
Dans le domaine de la simulation constructive, il a été démontré que l’on pouvait utiliser les facteurs humains (FH), qui correspondent aux différents paramètres psychologiques et physiologiques caractérisant une vraie personne à simuler, pour influencer la prise de décision des acteurs artificiels.
Les facteurs humains peuvent intervenir à trois niveaux dans la prise de décision : - un premier niveau (FH1) où les facteurs humains peuvent déclencher un nouveau comportement, par exemple pour satisfaire une motivation ou pour répondre à une certaine émotion ; - un second niveau (FH2) où les facteurs humains peuvent influencer le choix entre plusieurs manières de réaliser un comportement donné ; - un troisième niveau (FH3) où les facteurs humains peuvent avoir une influence sur l’efficacité avec laquelle des actions sélectionnées vont être réalisées.
Rappel sur l ’ analyse des facteurs humains :
La modélisation des facteurs humains dans les simulations s’appuie généralement sur la construction de modèles formels par des experts, mais il existe un domaine où des modèles cognitifs de cette nature sont le résultat d’un apprentissage, c’est celui de l’analyse des facteurs humains.
Dans le mode de réalisation de la , le système de dissipation thermique comporte une pluralité de dissipateurs thermiques passifs 24 à 29, une plaque dissipatrice partiellement transparente 30, un module de refroidissement thermoélectrique 31, ou module Peltier, ainsi qu’un module de refroidissement par convection forcée 32.
Les dissipateur thermiques passifs 24 à 29 sont configurés pour maintenir la température de fonctionnement du dispositif de génération d’image 5 en dessous de ses limites thermiques fonctionnelles, ici en dessous d’une température de 110°C. Ainsi, la conductivité des matériau de chacun des dissipateurs thermique passif 24 à 29 est supérieure à 20 W.m 1 .K 1, et de préférence supérieure à 60 W.m - 1 .K - 1 .Par exemple ici, les dissipateurs thermiques passifs 25 à 29 sont en aluminium et présentent une conductivité thermique de 220 W.m - 1 .K - 1 . Les dissipateurs peuvent comprendre tout autre matériau qui permet de répondre aux exigences de dissipation thermique ci-dessus, par exemple des alliages d’aluminium ou des alliages de magnésium.
Afin d’améliorer la dissipation thermique et d’assurer une bonne protection des dissipateurs thermiques passifs 25 à 29 contre la corrosion, les dissipateurs 24 à 29 sont ici recouvert d’une couche d’anodisation.
La première source de lumière 12 est solidaire d’une première carte électronique 33 de type PCB (« Printed Circuit Board », selon l’acronyme anglo-saxon usuel, ou « carte à circuit imprimé » en langue française), à laquelle elle est électriquement connectée. La carte électronique 33 comporte par exemple un circuit de commande de la première source de lumière 12, par exemple piloté par les moyens de commande 44.
La face arrière de la première carte électronique 33, c’est-à-dire la face opposée à la face sur laquelle est fixée la première source de lumière 12, est en contact avec un premier dissipateur thermique passif 24. La face du premier dissipateur thermique passif 24 qui est directement en contact avec la source de lumière 8 est plane ou sensiblement plane, et la face opposée est pourvue d’ailettes qui permettent d’augmenter la surface du premier dissipateur thermique passif 24 qui est en contact avec l’air et donc d’augmenter les échanges thermiques avec l’extérieur.
Afin d’améliorer le couplage thermique entre la source de lumière et le premier dissipateur thermique passif 24, en particulier si l’une ou l’autre des faces de contact entre la première carte électronique 33 et le premier dissipateur thermique passif 24 n’est pas parfaitement plane et présente par exemple des différences de niveau supérieures à 0,1 mm, le couplage peut être réalisé par l’intermédiaire d’un matériau d’interface thermique, par exemple de la colle thermique, des tampons thermiques (« thermal pads », en langue anglaise), un matériau à changement de phase, etc..
Une première extrémité du premier réflecteur optique 21 est fixée à la carte électronique 33, par exemple à l’aide de vis et/ou de matériau adhésif, de façon à entourer la première source de lumière 12, le premier diffuseur optique 20 étant fixé à une deuxième extrémité du premier réflecteur 21. Ainsi, toute la lumière issue de la première source de lumière 12, ou du moins une très grande partie de cette lumière, est dirigée au travers du premier diffuseur optique 20.