INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un parc de production hydraulique est constitué de plusieurs vallées regroupant plusieurs réservoirs (retenues d’eau) et usines. La gestion des stocks d’eau dans les réservoirs doit être anticipée et optimisée à moyen terme (au moins un an à l’avance). Les vallées hydrauliques sont très contraintes, par des contraintes physiques (par exemple : débits maximums des usines et volumes des réservoirs) et des contraintes réglementaires (par exemple : débits minimaux réservés pour l’irrigation agricole et l’alimentation en eau potable et volumes minimums à garantir sur les lacs pour la faune et les activités estivales). Les incertitudes sur la demande (vue au travers de signaux de prix) et les apports en eau sont représentés par plusieurs scénarios.
Un tel parc de production hydraulique fait l’objet d’un suivi et d’un entretien rigoureux. Les exploitants répartis dans les usines de production et les groupements d’usines surveillent, contrôlent et auscultent régulièrement les installations. Par exemple, les barrages dépassant 20 mètres de hauteur font l’objet de visites décennales au cours desquelles un examen complet de l’ouvrage est réalisé.
Chaque année les maintenances à effectuer dans les différentes vallées hydrauliques sont répertoriées.
Chaque vallée peut être traitée indépendamment, mais l’ensemble des maintenances à effectuer sur une vallée constitue un problème non trivial. A l’heure actuelle, les gestionnaires des infrastructures cherchent « à la main » un bon planning et en évalue sa pertinence vis-à-vis d’un certain nombre de contraintes. Ils réitèrent ce processus jusqu’à obtenir satisfaction (à la fois sur le gain économique résultant de l’exploitation de la vallée et sur le respect des contraintes). Cependant, ce processus est long car la constitution d’un planning demande un savoir-faire important et une très bonne connaissance métier. Même avec une connaissance experte, l’ensemble des possibilités de planning étant gigantesque, il n’y a aucune garantie d’optimalité.
Dans une phase d’engagement, illustrée à la , l’élément isolant électrique 22 entre en contact avec la deuxième partie 36 de la branche de dérivation 16. Le courant ne traverse pas la branche de dérivation 18. Le deuxième bras 40 de la deuxième partie 36 est entrainé indépendamment du premier bras 38. Ainsi, l’ampoule à vide 30 est maintenue à l’état fermé. En l’espèce, la distance d’isolement entre le couteau conducteur électrique 20 du contact principal 16 et toutes les parties de la branche de dérivation 18 au potentiel de la deuxième portion de ligne 14 est suffisante pour éviter la formation d’un arc entre le contact principal 16 et la branche de dérivation 18 durant la course de fermeture.
Au cours d’une phase de rétablissement du courant, illustrée à la , le couteau conducteur électrique 20 du contact principal 16 rejoint la deuxième portion de la ligne 14. Le courant peut rejoindre la deuxième portion de la ligne 14 par le couteau conducteur électrique 20, sans traverser la branche de dérivation 18.
Dans la deuxième position de libération, le contact principal 16 libère le deuxième bras 40 de la deuxième partie 36 de la branche de dérivation 18. Le deuxième bras 40 de la deuxième partie 36 retourne à la position de butée, notamment sous l’effet de la sollicitation élastique agissant sur le deuxième bras 40. L’interrupteur 10 est de nouveau dans la position fermée de la .
La course de mise à la terre correspond à la transition du contact principal 16 de la position ouverte vers la mise à la terre. Comme visible en , la course de mise à la terre correspond à une poursuite de la rotation du contact principal 16 jusqu’à entrer en contact électrique avec la prise de terre 50.
Mémoires non volatiles à technologies mixtes OxRAM/FeRAM Champ d’application L’invention concerne généralement des cellules mémoires non volatiles configurables pour stocker des données manipulées par des calculateurs pour exécuter un algorithme de calcul. L’algorithme de calcul exécuté nécessite un nombre considérable d’opérations d’écriture et/ou de lecture dans les cellules mémoires selon l’invention.
Problème soulevé Dans le domaine des calculateurs embarqués exécutant un algorithme de calcul impliquant un nombre grandissant de variables numériques, les puces électroniques nécessitent une importante capacité mémoire pour stocker les variables de calcul. Ces algorithmes de calcul peuvent implémenter plusieurs phases de calcul : une première phase au cours de laquelle les variables manipulées subissent de nombreuses modifications et une seconde phase au cours de laquelle les mêmes variables sont figées ou subissent peu de modifications.
Différents types de mémoires non volatiles peuvent être utilisés pour réaliser les moyens de stockage des variables de calcul d’un circuit calculateur. Cependant, les différentes technologies de mémoires non-volatiles présentent des caractéristiques différentes de fiabilité et de robustesse face à un nombre considérable d’opérations de lecture et d’écriture subies. Pour qualifier la robustesse des différentes technologies de mémoires, on définit les caractéristiques suivantes : On entend par « cyclabilité en écriture » le nombre maximal de cycles d’écriture subis par une cellule mémoire avant sa défaillance structurelle. Il s’agit alors d’un critère de caractérisation de la robustesse technologique des cellules mémoire face à un nombre intense d’opérations d’écriture. On entend par « endurance en lecture » le nombre maximal de cycles de lecture subis par une cellule mémoire avant sa défaillance structurelle. Il s’agit alors d’un critère de caractérisation de la robustesse technologique des cellules mémoire face à un nombre intense d’opérations de lecture. On entend par « énergie de lecture » l’énergie nécessaire pour lire un bit de la cellule mémoire ; elle s’exprime en Joule par bit. Il s’agit alors d’un critère de caractérisation de la performance énergétique des cellules mémoire lors de la réalisation d’une opération de lecture. On entend par « énergie d’écriture » l’énergie nécessaire pour écrire un bit de la cellule mémoire; elle s’exprime en Joule par bit. Il s’agit alors d’un critère de caractérisation de la performance énergétique des cellules mémoire lors de la réalisation d’une opération d’écriture.
L’augmentation considérable du nombre d’opérations de lecture et d’écriture pour implémenter les algorithmes de calcul est très énergivore pour un système dédié à une application mobile (téléphonie, véhicule autonome, robotique..). Il existe donc un besoin pour des calculateurs permettant de satisfaire aux contraintes des systèmes embarqués et des applications visées.
Dans ce contexte, un problème technique à résoudre est l’amélioration de la performance énergétique et de la robustesse technologique des moyens de stockages pour un circuit calculateur apte à réaliser une première phase de fonctionnement nécessitant un grand nombre d'opérations d’écriture dans les moyens de stockage et apte à réaliser une seconde phase de fonctionnement nécessitant un grand nombre d'opérations de lecture desdits moyens de stockage . Art antérieur/ Restrictions de l’état de l’art La publication scientifique intitulée « Interplay between ferroelectric and resistive switching in doped crystalline HfO2» de Max et al décrit un composant mémoire compatible avec un fonctionnement en mémoire résistive à filament et un fonctionnement en mémoire ferroélectrique. La publication se limite à décrire le composant mémoire d’un point de vue physique en tant que composant élémentaire. La publication ne présente pas une implémentation spécifique dans un circuit de stockage de données embarqué dans un circuit calculateur configurable selon les spécificités de la phase de calcul réalisée en matière de nombre d’opérations de lecture et d’écriture.
Réponse au problème et apport solution Pour répondre au problème technique lié à l’amélioration de la performance énergétique et de la robustesse technologique des moyens de stockages d’un circuit calculateur destiné à exécuter un algorithme de calcul sur des données numériques, l’invention propose un circuit de stockage de données comprenant une matrice de cellules mémoire non volatiles et configurables selon deux configurations de fonctionnement. La première configuration correspond à un fonctionnement en mémoire ferroélectrique à polarisation électrique variable (FeRAM) et la seconde configuration correspond à un fonctionnement en mémoire résistive à filament conducteur variable (OxRAM ou ReRAM). En effet, d’une part la technologie de mémoires ferroélectriques à polarisation électrique variable (FeRAM) présente une forte endurance en écriture et une basse énergie d’écriture le rendant plus adapté pour réaliser une opération nécessitant plusieurs itérations d’écriture des données stockées. D’autre part, la technologie de mémoires résistive à filament conducteur variable (OxRAM ou ReRAM) présente une forte endurance en lecture et une basse énergie en lecture le rendant plus performant pour réaliser une opération de calcul nécessitant un nombre considérable de lectures des données stockées .
Les cellules mémoires selon l’invention sont réalisées par le même empilement de couches minces sur un même substrat semiconducteur pour les deux configurations de fonctionnement permettant une implémentation dense des cellules mémoires à technologie hybride dans le même plan mémoire. Cela offre l’avantage d’une réduction de la surface du circuit de stockage de données tout en ayant un fonctionnement adaptable selon la phase exécutée par le calculateur en terme de prépondérance du nombre d’opérations de lecture ou d’écriture.
L’invention propose en outre un procédé de commande permettant de configurer le passage de la première configuration à la seconde configuration des cellules mémoires de manière à convertir les données stockées selon la configuration ferroélectrique à des données stockées selon la configuration résistive.
Enfin, nous allons décrire l’invention dans le contexte applicatif d’un réseau de neurones artificiels à titre illustratif sans perte de généralité. Les caractéristiques de l’invention restent valables pour tout calculateur d’exécution d’algorithmes présentant deux phases de fonctionnement tel que la première configuration nécessite un nombre important d’opérations d’écriture (ou mise à jour) des données stockées et tel que la seconde configuration nécessite un nombre important d’opérations de lecture desdites données.
Résumé /Revendications L’invention a pour objet un circuit de stockage de données comprenant une matrice de cellules mémoire, de N lignes et M colonnes réalisée sur un substrat semi-conducteur, comprenant : Pour chaque ligne un premier nœud d’entrée configuré pour recevoir un signal de sélection; au moins un second nœud d’entrée configuré pour recevoir une première tension d’écriture; Pour chaque colonne un nœud d’entrée/sortie configuré pour recevoir une seconde tension d’écriture et fournir une tension de lecture; les cellules mémoire étant configurables et non volatiles ; chacune étant destinée à fonctionner selon l’une quelconque parmi deux configurations de fonctionnement; la première configuration de fonctionnement correspondant à une mémoire ferroélectrique à polarisation électrique variable; et la seconde configuration de fonctionnement correspondant une mémoire résistive à filament conducteur variable ; chaque cellule mémoire comprenant : un empilement de couches minces selon l’ordre suivant : une première couche en un matériau électriquement conducteur formant une électrode inférieure, une seconde couche en un matériau diélectrique et ferromagnétique, une troisième couche en matériau électriquement conducteur formant une électrode supérieure connecté au second nœud d’entrée associé à la colonne de ladite cellule mémoire; un transistor de sélection ayant une grille connectée au premier nœud d’entrée associé à la ligne de ladite cellule mémoire et reliant l’électrode inférieure au nœud d’entrée/sortie associé à la colonne de ladite cellule mémoire. Le circuit de stockage de données est configuré pour réaliser, à chaque transition d’une configuration de fonctionnement, dénommée configuration de départ, vers l’autre configuration de fonctionnement, dénommée configuration d’arrivée: - La lecture de chaque cellule mémoire selon la configuration de départ et le stockage temporaire d’un signal de lecture résultant; - l’application d’une tension de transformation sur chaque cellule mémoire; - la conversion de chaque signal de lecture selon la configuration de départ en un signal d’écriture compatible avec la configuration d’arrivée ; -la réécriture de chaque cellule mémoire à partir des signaux d’écriture compatibles avec la configuration de départ.
Selon un aspect particulier de l’invention, le circuit de stockage de données comprend en outre: un circuit d’écriture pour écrire dans chaque cellule mémoire en fournissant la première ou la seconde tension d’écriture à partir d’un signal de contrôle d’écriture; chacune des tensions d’écriture étant adaptables selon la configuration de fonctionnement choisie; la durée et/ou l’amplitude de ladite tension d’écriture associée à la première configuration de fonctionnement étant inférieure à celle associée à la seconde configuration de fonctionnement; un circuit de lecture pour fournir un signal de lecture pour chaque cellule mémoire sélectionnée.
Selon un aspect particulier de l’invention, le circuit de stockage de données comprend en outre: au moins une mémoire de stockage intermédiaire destinée à stocker temporairement chaque signal de lecture lorsque la première configuration est choisie ; des moyens de contrôle pour commander les circuits de lecture et le circuit d’écriture selon la configuration choisie et fournir le signal de sélection de la ligne.
la illustre un graphe montrant le recrutement de macrophages (pixel) au niveau de la région d’une blessure causée par amputation, à 1 heure (T1h), 24 heures (T24h) et 48 heures (T48h) post-amputation, chez les larves de poissons zèbre traitées ou non avec la composition de tissu objet de la présente invention.
Pour des raisons de clarté, les dessins ne sont pas à l’échelle, sauf mention contraire.
Les expériences suivantes apportent des informations démontrant l’efficacité de la composition de tissu objet de la présente invention lors de son utilisation en tant que bactéricide, ainsi que lors de son utilisation dans la régénération de tissus organiques lésés.
La composition de tissu objet de la présente invention est identifiée dans le reste de la description ci-dessous sous la dénomination « tissu CNI-04 ».
Selon un mode de mise en œuvre, le tissu CNI-04 est fabriqué selon un procédé comprenant les étapes suivantes de : polymérisation et création de filaments de polymère de polyester à partir par exemple de pétrole brut après raffinage ou à partir de matière plastique recyclée avec intégration de nanoparticules de céramique dans le polymère de sorte que le polymère emprisonne lesdites nanoparticules de céramique les empêchant ainsi par la suite de migrer hors du polymère ; assemblage de plusieurs filaments de polymère de polyester comprenant les nanoparticules de céramique intégrées de sorte à former un fil en polymère comprenant des nanoparticules de céramique (filage) ; tissage du tissu CNI-04 avec au moins 50% de fil en polymère comprenant les nanoparticules de céramique et du fil en polymère de polyester dans lequel des ions argent sont intégrés, le fil en polymère comprenant les nanoparticules de céramique constituant la chaîne du tissu et le fil polymère comprenant les ions argent constituant la trame du tissu, ou inversement, le fil de polymère comprenant les nanoparticules de céramique constituant la trame du tissu et le fil polymère comprenant les ions argent constituant la chaîne du tissu.
Etude des propriétés bactéricides de la composition de tissu
Les inventeurs ont réalisé une étude comparée de croissance de souche bactérienne Staphylococcus aureus (GFP) dans le temps en présence de quatre tissus de compositions différentes : un tissu CNI-01 dont la composition comprend du fil de polymère polyester dans lequel des ions argent sont intégrés, et une finition déperlante en résine téflon. un tissu CNI-02 dont la composition est la même que CNI-01 sans la finition déperlante. un tissu CNI-03 dont la composition comprend du fil de polymère polyester dans lequel sont intégrées des nanoparticules de céramique. un tissu CNI-04 dont la composition comprend en chaîne du fil de polymère polyester dans lequel sont intégrées des nanoparticules de céramique et en trame du fil de polymère polyester dans lequel des ions argent sont intégrés.
Chaque tissu est stérilisé par autoclave à sec. Pour faciliter les expériences, le tissu peut avoir été broyé en amont de la stérilisation de sorte à obtenir une poudre de tissu.
Pour chaque tissu, il est réalisé un ensemencement de 2 mL de milieu de culture bouillon de soja tryptique (TSB) en tube à essai avec une souche staphylococcus aureus (NSA735-GFP) puis une mise en culture en présence du tissu. Un contrôle est également réalisé avec un ensemencement et mise en culture sans tissu dans tube à essai. Une incubation à 37°C avec agitation est réalisée. Le milieu de culture TSB est un milieu nutritif qui permet la croissance d’un grand nombre de microorganismes, en particulier les bactéries. La densité optique du contenu du contenu de chaque tube est mesurée toutes les heures pendant quatre heures. Il est ainsi possible de connaitre la croissance de Staphylococcus aureus au cours du temps. Les résultats sont présentés en .
Les résultats montrent que la croissance de la souche de Staphylococcus aureus est ralentie au contact du tissu CNI-03 et encore plus ralentie au contact du tissu CNI-04, ce dernier étant de composition de tissu objet de la présente invention.
Etude d’écotoxicité de la composition de tissu
Cette étude a pour objectif d’identifier la toxicité aigüe ou létale de la composition objet de la présente invention sur le poisson-zèbre ( Danio rerio ) au stade embryonnaire. Le protocole suit la ligne directrice de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) 236.
Des œufs de poisson-zèbre à 6 heures post-fécondation (hpf) sont exposés au tissu CNI-04 durant une période de 120 heures dans une boite de Petri de 10cm.
Le groupe traité, exposé au tissu CNI-04 est constitué de 78 individus et le groupe témoin non exposé, est composé de 78 individus.
Toutes les 24 heures, quatre observations sont effectuées comme indicateurs de létalité : (a) la coagulation des œufs fécondés, (b) l’absence de formation de somites, (c) le non-détachement du bourgeon caudal dans le sac vitellin, (d) l’absence de battements du cœur.
Les résultats sont indiqués en (A : Analyse de la survie des larves traitées et témoin avec test statistique Mantel-Cox, B : Analyse de l’éclosion des œufs traités et témoins avec test statistique mann-Whitney) et dans le tableau 1 ci-dessous :
Le dispositif de stockage d’électricité 12, qui comporte par exemple au moins une batterie électrochimique (ou tout autre type de stockage d’énergie), peut fonctionner alternativement comme une charge électrique (lorsqu’il est en cours de stockage ou de maintien de l’énergie) ou comme une source électrique (lorsqu’il fournit de l’énergie pour alimenter l’installation 2). Le dispositif de stockage d’électricité 12 peut aussi être un véhicule électrique connecté à une borne de chargement reliée à l’installation 2.
Dans certaines installations, on peut distinguer les charges électriques dites critiques, qui dans la mesure du possible ne doivent pas être interrompues, de charges électriques ordinaires dites non-critiques, pour lesquelles une interruption de l’alimentation peut être tolérée dans une certaine mesure.
Par exemple, la première charge électrique 10 est une charge non critique et les deuxièmes charges électriques 14 et 16 sont des charges électriques critiques, cet exemple n’étant pas limitatif.
Les charges critiques 14 et 16 sont par exemple connectées de façon à pouvoir être facilement alimentées par le dispositif de stockage d’électricité 12 lorsque les sources 18 et 20 sont indisponibles.
Les sources 18 et 20 sont connectées à un répartiteur principal 30 lui-même connecté aux charges électriques 10 à 16.
Par exemple, la source photovoltaïque 18 est connectée au répartiteur 30 par l’intermédiaire d’un appareil de protection électrique, tel qu’un disjoncteur, noté CB_1_2. Le réseau électrique 20 est connecté au répartiteur 30 par l’intermédiaire d’un appareil de protection électrique, tel qu’un disjoncteur, noté CB_1_1, et d’un appareil de commutation CO_1, tel qu’un contacteur, qui dans cet exemple peut être piloté par la source photovoltaïque 18, par exemple pour déconnecter le réseau électrique 20 lorsque la source photovoltaïque 18 fournit suffisamment d’électricité à l’installation 2.
La première charge électrique 10 est connectée au répartiteur 30 par l’intermédiaire d’un appareil de protection électrique, tel qu’un disjoncteur, noté CB_3_1.
Les deuxièmes charges électriques 14 et 16 sont connectées à un répartiteur secondaire 32 par l’intermédiaire d’appareils de protection électrique, tel que des disjoncteurs, respectivement notés CB_2_1 et CB_2_2.
Le répartiteur secondaire 32 est ici connecté au répartiteur 30 par l’intermédiaire d’un appareil de commutation CO_2, tel qu’un contacteur, qui peut par exemple être piloté par le dispositif de stockage d’électricité 12.
L’installation 2 pourrait être construite différemment en variante, par exemple avec des charges différentes et/ou avec des sources électriques différentes et/ou posséder un nombre différent d’appareil de protection ou de commutation et/ou présenter un agencement différent.
De façon générale, comme illustré en référence aux figures 3, 4 et 6, le système de protection 4 est plus particulièrement configuré pour mettre en œuvre, pour chaque appareil de protection (tel qu’un disjoncteur) associé à une charge électrique et/ou à une source électrique de l’installation 2, un procédé comportant des étapes consistant à :
• mesurer (étape 100), par un capteur associé à un appareil électrique de protection de l’installation, un courant électrique alternatif circulant dans l’installation électrique ;
• détecter un défaut électrique (étape 102), tel qu’un court-circuit, à partir du courant électrique mesuré, par un dispositif électronique de commande (6) ;
• déclencher l’appareil de protection électrique (étape 104) lorsqu’un défaut électrique est identifié par le dispositif électronique de commande 6.
Selon des aspects de l’invention, détecter un défaut électrique comporte l’identification d’une transition du courant mesuré depuis un premier niveau vers un deuxième niveau, ladite transition ayant une durée (γ_t) inférieure à un seuil prédéfini (δ_t), le seuil prédéfini étant par exemple inférieur ou égal à 10% de la période nominale du courant électrique alternatif, le premier niveau et le deuxième niveau correspondant à des valeurs de courant de signe opposé mais dont l’amplitude, en valeur absolue, est supérieure à un seuil de courant prédéfini, le seuil de courant prédéfini étant égal au produit du seuil de déclenchement de l’appareil de protection (Ir_cb) par un coefficient de pondération (α_Ir_cb).
Par exemple, lors de l’étape 102, à chaque fois que le dispositif électronique de commande 6 détecte une transition depuis un premier niveau vers un deuxième niveau, le dispositif électronique de commande 6 mesure la durée de la transition (γ_t) et compare cette durée avec le seuil prédéfini (δ_t).
En pratique, le modèle géologique est décrit par une pluralité de données géométriques qui incluent des données de points.
Par ailleurs, chaque maille du maillage tétraédrique présente une région intérieure délimitée par des éléments de forme qui incluent des sommets, des arêtes et des faces.