bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Parallel GMRES with a multiplicative Schwarz preconditioner
Authors: Nuentsa Wakam Désiré , Atenekeng-Kahou Guy-Antoine
Published: January 2021

This paper presents a robust hybrid solver for linear systems that combines a Krylov subspace method as accelerator with a Schwarz-based preconditioner. This preconditioner uses an explicit formulation associated to one iteration of the multiplicative Schwarz method. The Newtonbasis GMRES, which aim at expressing a good data parallelism between subdomains is used as accelerator. In the first part of this paper, we present the pipeline parallelism that is obtained when the multiplicative Schwarz preconditioner is used to build the Krylov basis for the GMRES method. This is referred as the first level of parallelism. In the second part, we introduce a second level of parallelism inside the subdomains. For Schwarz-based preconditioners, the number of subdomains are keeped small to provide a robust solver. Therefore, the linear systems associated to subdomains are solved efficiently with this approach. Numerical experiments are performed on several problems to demonstrate the benefits of using these two levels of parallelism in the solver, mainly in terms of numerical robustness and global efficiency.

Cet article présente un solveur hybride robuste pour des systèmes linéaires. Ce solveur parallèle construit un préconditionneur de type Schwarz pour accélerer une méthode basée sur les sous-espaces de Krylov. Le préconditionneur est défini à partir d’une formulation explicite correspondant à une itération de Schwarz multiplicatif. Dans le but de réduire les communications et les dépendences entre les sous-domaines, nous utilisons la version de GMRES qui dissocie la construction de la base de Krylov et son orthogonalisation. Nous présentons dans un premier temps le parallélisme qui est obtenu lorsque ce préconditionneur Schwarz multiplicatif est utilisé dans la construction de la base de Krylov. C’est le premier niveau de parallélisme. Dans la deuxième partie de ce travail, nous introduisons un deuxième niveau de parallélisme à l’intérieur de chaque sous-domaine. Pour des décompositions de domaines avec recouvrement, le nombre de sous-domaines doit rester faible pour fournir un solveur robuste. De ce fait, les systèmes linéaires associés aux sous-domaines sont résolus de manière efficace avec ce deuxième niveau de parallélisme. Plusieurs tests numériques sont présentés à la fin du document pour valider l’efficacité de cette approche.
Two-Aircraft Acoustic Optimal Control Problem: SQP algorithms
Authors: Nahayo F. , Khardi S. , Ndimubandi J. , Haddou M. , Hamadiche M.
Published: January 2021

This contribution aims to develop an acoustic optimization model of flight paths minimizing two-aircraft perceived noise on the ground. It is about minimizing the noise taking into account all the constraints of flight without conflict. The flight dynamics associated with a cost function generate a non-linear optimal control problem governed by ordinary non-linear differential equations. To solve this problem, the theory of necessary conditions for optimal control problems with instantaneous constraints is well used. This characterizes the optimal solution as a local one when the newtonian approach has been used alongside the optimality conditions of Karush-Kuhn-Tucker and the trust region sequential quadratic programming. The SQP methods are suggested as an option by commercial KNITRO solver under AMPL programming language. Among several possible solution, it was shown that there is an optimal trajectory (for each aircraft) leading to a reduction of noise levels on the ground.

Cette contribution vise à développer un modèle mathématique d’optimisation acoustique des trajectoires de vol de deux avions en approche et sans conflit, en minimisant le bruit perçu au sol. Toutes les contraintes de vol des deux avions sont considérées. La dynamique de vol associée au coût génère un problème de contrôle optimal régis par des équations différentielles ordinaires non-linéaires. Pour résoudre ce problème, la théorie des conditions nécessaires d’optimalité pour des problèmes de commande optimale avec contraintes instanées est bien développée. Ceci se caractérise par une solution optimale locale lorsque l’approche newtonienne est utilisée en tenant compte des conditions d’optimalité de Karush-Kuhn-Tucker et la programmation quadratique séquentielle globalisée par région de confiance. Les méthodes SQP sont proposées comme option par KNITRO sous le langage de programmation AMPL. Parmi plusieurs solutions admissibles, il est retenu une trajectoire optimale menant à une réduction du niveau de bruit au sol.
Instrumentation des activités des tuteurs à l’aide d’un système multi-agents d’analyse automatique des interactions
Authors: Oumaira Ilham , Messoussi Rochdi , TOUAHNI Raja
Published: January 2021

Research presented in this article is dedicated to the tutor instrumentation in distance collaborative learning situations. We are particularly interested in the reuse of interaction analysis indicators. In this paper, we present our system SYSAT; a multi-agent system for monitoring the activities of learners. The aim of SYSAT is to reuse indicators (social, cognitive, emotional ...) reported in the literature, in an open and adaptive system. We tested our system on the interaction data from two experiments conducted with two master students of the Ibn Tofail University. The article presents the results and discusses the prospects for Research.

Ce travail s'inscrit dans le cadre des recherches sur les Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH), et plus particulièrement dans l’assistance du tuteur dans le suivi des apprenants lors des activités d’apprentissage collaboratives en ligne. Cet article décrit l’architecture du système SYSAT, un système multi-agents d’analyse automatique des interactions. L’objectif de SYSAT est de réutiliser les indicateurs (sociaux, cognitifs, affectifs…) rapportés dans la littérature, au sein d’un système adaptatif et ouvert. Nous avons testé notre système sur les données d’interactions issues de deux expérimentations menées avec les étudiants de deux masters à l’université Ibn Tofail. L’article présente les résultats obtenus et évoque les perspectives de recherche.
Schéma DHT hiérarchique pour la tolérance aux pannes dans les réseaux P2P-SIP
Authors: Diané Ibrahima , Niang Ibrahima
Published: January 2021

This paper focuses on fault tolerance of super-nodes in P2P-SIP systems. These systems are characterized by high volatility of super-nodes. Most fault-tolerant proposed solutions are only for physical defects. They do not take into consideration the timing faults that are very important for multimedia applications such as telephony. This paper proposes a timing and physical fault tolerant mechanism based on P2P overlay with two levels for P2P-SIP systems. The simulation results show that our proposition reduces mostly the nodes location latency and increases the probability to find the called nodes.

Cet article met l'accent sur la tolérance aux pannes de super-noeuds dans les systèmes P2P-SIP. Ces systèmes sont caractérisés par une forte volatilité des super-noeuds. La plupart des solutions tolérant aux pannes proposées traitent des défaillances physiques et ne prennent pas en compte les défaillances temporelles qui sont aussi importantes pour des applications multimédia telle que la téléphonie. Cet article propose un mécanisme de tolérance aux pannes physiques et temporelles basé sur un réseau de recouvrement P2P à deux niveaux pour les systèmes P2P-SIP. Les résultats de simulation ont montré que notre proposition diminue considérablement la latence de localisation des noeuds ordinaires et augmente la probabilité de les retrouver.
Collision-resistant hash function based on composition of functions
Authors: Ndoundam René , Karnel Sadie Juvet
Published: January 2021

A cryptographic hash function is a deterministic procedure that compresses an arbitrary block of numerical data and returns a fixed-size bit string. There exists many hash functions: MD5, HAVAL, SHA, ... It was reported that these hash functions are no longer secure. Our work is focused on the construction of a new hash function based on composition of functions. The construction used the NP-completeness of Three-dimensional contingency tables and the relaxation of the constraint that a hash function should also be a compression function.

Une fonction de hachage cryptographique est une procédure déterministe qui compresse un ensemble de données numériques de taille arbitraire en une chaîne de bits de taille fixe. Il existe plusieurs fonctions de hachage : MD5, HAVAL, SHA... Il a été reporté que ces fonctions de hachagene sont pas sécurisées. Notre travail a consisté à la construction d’une nouvelle fonction de hachage basée sur une composition de fonctions. Cette construction utilise la NP-completude des tables de contingence de dimension 3 et une relaxation de la contrainte selon laquelle une fonction de hachage doit être aussi une fonction de compression.
Dépliage des réseaux de Petri temporels à modèle sous-jacent non sauf
Authors: Sogbohossou M. , Delfieu D.
Published: January 2021

For the formal verification of the concurrent or communicating dynamic systems modeled with Petri nets, the method of the unfolding is used to cope with the well-known problem of the state explosion. An extension of the method to the non safe time Petri nets is presented. The obtained unfolding is simply a prefix of that from the underlying ordinary Petri net to the time Petri net. For a certain class of time Petri nets, a finite prefix capturing the state space and the timed language ensues from the calculation of a finite set of finite processes with valid timings. The quantitative temporal constraints associated with these processes can serve to validate more effectively the temporal specifications of a hard real-time system.

Pour la vérification formelle des systèmes dynamiques concurrents ou coopérants modélisés à l’aide des réseaux de Petri, la méthode du dépliage est utilisée pour endiguer le phénomène bien connu de l’explosion combinatoire. Une extension de la méthode aux réseaux de Petri temporels à modèle sous-jacent non sauf est présentée. Le dépliage obtenu est simplement un préfixe de celui du réseau de Petri ordinaire sous-jacent au réseau temporel. Pour une certaine classe de réseaux temporels, un préfixe fini capturant l’espace d’état et le langage temporisé découle du calcul d’un ensemble fini de processus finis réalisables. Les contraintes temporelles quantitatives associées à ces processus peuvent servir à valider plus efficacement les spécifications temporelles d’un système temps réel dur.
Un protocole de fertilisation croisée d’un langage fonctionnel et d’un langage objet: application à la mise en oeuvre d’un prototype d’éditeur coopératif asynchrone
Authors: Tchoupé Tchendji Maurice
Published: January 2021

The cross-fertilization is a technique to pool expertise and resources of at least two sectors in order to make the best of each. In this paper, we present a protocol of programming based on cross-fertilization of two programming languages (Haskell and Java) under two different programming paradigms: the functional paradigm and the object paradigm. This pooling of the strengths of each type of language permit to develop more secure applications in a shorter time, with functional code concise, easily understandable and thus, easily maintainable by one third. We present the meta-architecture of applications developed following this approach and an instantiation of it for the implementation of a prototype of an asynchronous collaborative editor.

La fertilisation croisée est une technique permettant de mettre en commun des compétences et des ressources d’au moins deux secteurs d’activité afin d’en tirer le meilleur de chaque. Dans ce papier, nous présentons un protocole de programmation basé sur la fertilisation croisée de deux langages de programmation (Haskell et Java) relevant de deux paradigmes de programmation différents: le paradigme fonctionnel et le paradigme objet. Cette mutualisation des points forts de chaque type de langage permet de développer des applications plus sûres, en un temps moindre, ayant un code fonctionnel concis, facilement compréhensible et donc, facilement maintenable par un tiers. Nous présentons la méta-architecture des applications développées suivant cette approche ainsi qu’une instanciation de celle-ci pour la mise en oeuvre d’un prototype d’éditeur coopératifasynchrone.
A transmission model of Bilharzia : A mathematical analysis of an heterogeneous model
Authors: Gilles Riveau , Gauthier Sallet , Lena Tendeng
Published: January 2021

We consider an heterogeneous model of transmission of bilharzia. We compute the basic reproduction ratio R 0. We prove that if R 0 < 1, then the disease free equilibrium is globally asymptotically stable. If R 0 > 1 then there exists an unique endemic equilibrium, which is globally asymptotically stable. We will then consider possible applications to real data

On considère un modèle de transmission de la bilharziose prenant en compte les hétérogénéités. Nous calculons le taux de reproduction de base Nous montrons que si R0 < 1, alors l’équilibre sans maladie est globalement asymptotiquement stable. Si R0 > 1, alors il existe un unique équilibre endémique et celui-ci est globalement asymptotiquement stable. Nous considérons ensuite les applications possibles à des données réelles.
Two numerical methods for Abel's integral equation with comparison
Authors: Badr Abdallah Ali
Published: January 2021

Analogy between Abel's integral equation and the integral of fractional order of a given function, j^α f(t), is discussed. Two different numerical methods are presented and an approximate formula for j^α f(t) is obtained. The first approach considers the case when the function, f(t), is smooth and a quadrature formula is obtained. A modified formula is deduced in case the function has one or more simple pole. In the second approach, a procedure is presented to weaken the singularities. Both two approaches could be used to solve numerically Abel's integral equation. Some numerical examples are given to illustrate our results.
An error estimate in image processing
Authors: Destuynder Philippe , Jaoua Mohamed , Sellami Hela
Published: January 2021

A new interpolation error estimate for a finite element method for image processing is proved in this paper. The suggested scheme is based on the Raviart-Thomas one, extended to a non linear formulation. The numerical trials run confirm the accuracy of the restoration algorithm.
Criteria for longitudinal data model selection based on Kullback’s symmetric divergence
Authors: Hafidi Bezza , Azzaoui Nourddine
Published: January 2021

Recently, Azari et al (2006) showed that (AIC) criterion and its corrected versions cannot be directly applied to model selection for longitudinal data with correlated errors. They proposed two model selection criteria, AICc and RICc, by applying likelihood and residual likelihood approaches. These two criteria are estimators of the Kullback-Leibler's divergence distance which is asymmetric. In this work, we apply the likelihood and residual likelihood approaches to propose two new criteria, suitable for small samples longitudinal data, based on the Kullback's symmetric divergence. Their performance relative to others criteria is examined in a large simulation study
Markov analysis of land use dynamics - A Case Study in Madagascar
Authors: Campillo Fabien , Hervé Dominique , Raherinirina Angelo , Rakotozafy Rivo
Published: January 2021

We present a Markov model of a land-use dynamic along a forest corridor of Madagascar. A first approach by the maximum likelihood approach leads to a model with an absorbing state. We study the quasi-stationary distribution law of the model and the law of the hitting time of the absorbing state. According to experts, a transition not present in the data must be added to the model: this is not possible by the maximum likelihood method and we make of the Bayesian approach. We use a Markov chain Monte Carlo method to infer the transition matrix which in this case admits an invariant distribution law. Finally we analyze the two identified dynamics.

Nous présentons un modèle de Markov d’une dynamique d’utilisation des sols le long d’uncorridor forestier de Madagascar. Une première approche par maximum de vraisemblance conduit àun modèle avec un état absorbant. Nous étudions la loi de probabilité quasi-stationnaire du modèle etla loi du temps d’atteinte de l’état absorbant. Selon les experts, une transition qui n’est pas présentedans les données doit néanmoins être ajoutée au modèle: ceci n’est pas possible par la méthodedu maximum de vraisemblance et nous devons faire appel à une approche bayésienne. Nous faisonsappel à une technique d’approximation de Monte Carlo par chaîne de Markov pour identifier la matricede transition qui dans ce cas admet une loi de probabilité invariante. Enfin nous analysons les deuxdynamiques ainsi identifiés.
P2P4GS : une spécification de grille pair-à-pair de services auto-gérés
Authors: Gueye Bassirou , Flauzac Olivier , Niang Ibrahima , Rabat Cyril
Published: January 2021

The grid-based peer-to-peer architectures were used either for storage and data sharing or computing. So far, the proposed solutions with respect to grid services are based on hierarchical topologies, which present a high degree of centralization. The main issue of this centralization is the unified management of resources and the difficult to react rapidly against failure and faults that can affect grid users. In this paper, we propose a original specification, called P2P4GS, that enables selfmanaged service of peer-to- peer grid. Therefore, we design a self-adaptive solution for services deployment and invocation which take account the paradigm of peer-to-peer services. Furthermore, the deployment, and invocation are completely delegated to the platform and are done a transparent manner with respect to the end user. We propose a generic specification that is not related to a particular peer-to-peer architecture or a management protocol services defined in advance. On the other hand, we propose a study of algorithmic complexities of deployment and service localization primitives in P2P4GS by immersing them on the classical topologies of P2P stack ie the ring and tree. The obtained performances are satisfactory for these different topologies.
Opacité des artefacts d'un système workflow
Authors: Badouel Eric , Diouf Mohamadou Lamine
Published: January 2021

A property (of an object) is opaque to an observer when he or she cannot deduce the property from its set of observations. If each observer is attached to a given set of properties (the so-called secrets), then the system is said to be opaque if each secret is opaque to the corresponding observer. Opacity has been studied in the context of discrete event dynamic systems where technique of control theory were designed to enforce opacity. To the best of our knowledge, this paper is the first attempt to formalize opacity of artifacts in data-centric workflow systems. We motivate this problem and give some assumptions that guarantee the decidability of opacity. Some techniques for enforcing opacity are indicated.

Une propriété d'un objet est dite opaque pour un observateur si celui-ci ne peut déduire que la propriété est satisfaite sur la base de l'observation qu'il a de cet objet. Supposons qu'un certain de nombre de propriétés (appelées secrets) soient attachées à chaque intervenant d'un système, nous dirons alors que le système lui-même est opaque si chaque secret d'un observateur lui est opaque: il ne peut percer aucun des secrets qui lui ont été attachés. L'opacité a été étudiée préalablement dans le contexte des systèmes à événements discrets où différents jeux d'hypothèses ont pu être identifiés pour lesquels on pouvait d'une part décider de l'opacité d'un système et d'autre part développer des techniques pour diagnostiquer et/ou forcer l'opacité. Ce papier constitue, à notre connaissance, la première contribution au problème de l'opacité des artefacts d'un système à flots de tâches (système workflow). Notre propos est par conséquent de formaliser ce problème en dégageant les hypothèses qui doivent être posées sur ces systèmes pour que l'opacité soit décidable. Nous indiquons quelques techniques pour assurer l'opacité d'un système.
Immunological Approach for Intrusion Detection
Authors: Zekri Meriem , Souici-Meslati Labiba
Published: January 2021

One of the central challenges with computer security is determining the difference between normal and potentially harmful behavior. For decades, developers have protected their systems using classical methods. However, the growth and complexity of computer systems or networks to protect require the development of automated and adaptive defensive tools. Promising solutions are emerging with biological inspired computing, and in particular, the immunological approach. In this paper, we propose two artificial immune systems for intrusion detection using the KDD Cup'99 database. The first one is based on the danger theory using the dendritic cells algorithm and the second is based on negative selection. The obtained results are promising
Component reuse methodology for multi-clock Data-Flow parallel embedded Systems
Authors: Chana Anne Marie , Quinton Patrice , Derrien Steven
Published: January 2021

The growing complexity of new chips and the time-to-market constraints require fundamental changes in the way systems are designed. Systems on Chip (SoC) based on reused components have become an absolute necessity to embedded systems companies that want to remain competitive. However, the design of a SoC is extremely complex because it encompasses a range of difficult problems in hardware and software design. This paper focuses on the design of parallel and multi-frequency applications using flexible components. Flexible parallel components are assembled using a scheduling method which combines the synchronous data-flow principle of balance equations and the polyhedral scheduling technique. Our approach allows a flexible component to be modelled and a full system to be assembled and synthesized with automatically generated wrappers. The work presented here is an extension of previous work. We illustrate our method on a simplified WCDMA system. We discuss the relationship of this approach with multi-clock architecture, latency-insensitive design, multidimensional data-flow systems and stream programming
Linear vs non-linear learning methods A comparative study for forest above ground biomass, estimation from texture analysis of satellite images
Authors: Tapamo Hippolyte , Mfopou Adamou , Ngonmang Blaise , Couteron Pierre , Monga Olivier
Published: January 2021

The aboveground biomass estimation is an important question in the scope of Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation (REDD framework of the UNCCC). It is particularly challenging for tropical countries because of the scarcity of accurate ground forest inventory data and of the complexity of the forests. Satellite-borne remote sensing can help solve this problem considering the increasing availability of optical very high spatial resolution images that provide information on the forest structure via texture analysis of the canopy grain. For example, the FOTO (FOurier Texture Ordination) proved relevant for forest biomass prediction in several tropical regions. It uses PCA and linear regression and, in this paper, we suggest applying classification methods such as k-NN (k-nearest neighbors), SVM (support vector machines) and Random Forests to texture descriptors extracted from images via Fourier spectra. Experiments have been carried out on simulated images produced by the software DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) in reference to information (3D stand mockups) from forests of DRC (Democratic Republic of Congo), CAR (Central African Republic) and Congo. On this basis, we show that some classification techniques may yield a gain in prediction accuracy of 18 to 20%
Fitting coefficients of differential systems with Monte Carlo methods
Authors: Chan Shio Christian , Diener Francine
Published: January 2021

We consider the problem of estimating the coefficients in a system of differential equations when a trajectory of the system is known at a set of times. To do this, we use a simple Monte Carlo sampling method, known as the rejection sampling algorithm. Unlike deterministic methods, it does not provide a point estimate of the coefficients directly, but rather a collection of values that "fits" the known data well. An examination of the properties of the method allows us not only to better understand how to choose the different parameters when implementing the method, but also to introduce a more efficient method by using a new two-step approach which we call sequential rejection sampling. Several examples are presented to illustrate the performance of both the original and the new methods.

On considère le problème d'estimer les coefficients d'un système d'équations différentielles quand une trajectoire du système est connue en un petit nombre d'instants. On utilise pour cela une méthode de Monte Carlo très simple, la méthode de rejet qui ne fournit pas directement une estimation ponctuelle des coefficients comme le font les méthodes déterministes mais plutôt un ensemble de valeurs de ces coefficients qui sont cohérentes avec les données. L'examen des propriétés de cette méthode permet de comprendre non seulement comment bien choisir les différents paramètres de la méthode lorsqu'on l'utilise mais aussi d'introduire une méthode plus efficace, en deux étapes, que nous appelons la méthode de rejet séquentielle. Plusieurs exemples illustrent les performances respectives de la méthode d'origine et de la nouvelle méthode.
Canards, canard cascades and black swans
Authors: Sobolev Vladimir , Shchepakina Elena
Published: January 2021

The paper is devoted to the investigation of the slow integral manifolds of variable stability. The existence of non periodic canards, canard cascades and black swans is stated. The theoretical developments are illustrated by several examples.

L'article est consacré à l'étude de variétés lentes intégrales de stabilité variable. L'existence de canards non périodiques, de cascades de canard et des cygnes noirs est établie. Les développements théoriques sont illustrés par plusieurs exemples.
A discrete free boundary problem
Authors: Berg Imme
Published: January 2021

We study the free boundary problem in a nonstandard setting of infinitesimal discretisations of the heat equation. In particular we derive regularity results of solutions and the free boundary, in terms of S-continuity and S-differentiability

Nous étudions le problème de la frontière libre dans le contexte non-standard de discrétisations infinitésimales de l'équation de la chaleur. En particulier nous prouvons des résultats de régularité des solutions et de la frontière libre, en termes de S-continuité et de S-dérivabilité.
Mathematical analysis of the effect of a pulse vaccination to an HBV mutation
Authors: Tchinda Mouofo Plaire , Tewa Jean Jules , Mewoli Boulchard , Samuel Bowong
Published: January 2021

It has been proven that vaccine can play an important role for eradication of hepatitis B infection. When the mutant strain of virus appears, it changes all treatments strategies. The current problem is to find the critical vaccine threshold which can stimulate the immune system for eradicate the virus, or to find conditions at which mutant strain of the virus can persist in the presence of a CTL vaccine. In this paper, the dynamical behavior of a new hepatitis B virus model with two strains of virus and CTL immune responses is studied. We compute the basic reproductive ratio of the model and show that the dynamic depend of this threshold. After that, we extend the model incorporating pulse vaccination and we find conditions for eradication of the disease. Our result indicates that if the vaccine is sufficiently strong, both strains are driven to extinction, assuming perfect adherence.

Il a été démontré que le vaccin peut jouer un rôle très important dans le processus d’éradication de l’hépatite B. Lorsque la souche mutante apparait, elle modifie les stratégies de luttes. Le problème courant est celui de déterminer le seuil vaccinal capable de stimuler le système immunitaire pour éliminer le virus, ou de trouver les conditions pour lesquelles la souche mutante persistera en présence du vaccin. Dans ce travail, nous considérons un nouveau modèle d’hépatite B dans lequel nous prenons en compte une souche de virus sauvage et une souche mutante et leur interaction avec les cellules du système immunitaire. Nous calculons le taux de reproduction de base et montrons que la dynamique dépend de ce seuil. Une extension de ce modèle est faite afin d’inclure un schéma impulsionnel de vaccination et de déterminer les conditions pour éliminer la maladie. Nos résultats montrent que si le vaccin est suffisamment puissant, les deux souches pourront être éliminées.
Temporal and Hierarchical HMM for Activity Recognition Applied in Visual Medical Monitoring using a Multi-Camera System
Authors: Ahouandjinou Arnaud , Ezin Eugène C. , Motamed Cina
Published: January 2021

We address in this paper an improved medical monitoring system through an automatic recognition of human activity in Intensive Care Units (ICUs). A multi camera vision system approach is proposed to collect video sequence for automatic analysis and interpretation of the scene. The latter is performed using Hidden Markov Model (HMM) with explicit state duration combine at the management of the hierarchical structure of the scenario. Significant experiments are carried out on the proposed monitoring system in a hospital's cardiology section in order to prove the need for computer-aided patient supervision to help clinicians in the decision making process. Temporal and hierarchical HMM handles explicitly the state duration and then provides a suitable solution for the automatic recognition of temporal events. Finally, the use of Temporal HMM (THMM) based approach improves the scenario recognition performance compared to the result of standard HMM models.

Nous proposons dans cet article une solution pour améliorer le système actuel de surveillance médicale en Unité de Soins Intensifs (USIs) cardiologique grâce à un système de reconnaissance automatique d'activités humaines. Une approche de vidéo surveillance multicaméras est proposée à cet effet et permet l'acquisition des données pour l'analyse et l'interprétation automatique de la scène. Cette dernière est basée sur le Modèle de Markov Caché (MMC) avec une durée d'état explicite et intégrant une gestion de la structure hiérarchique interne des scénarios. Plusieurs séries d'expérimentations sont effectuées sur le nouveau système de surveillance proposé en USIs et démontre ainsi la nécessité d'une surveillance assistée par ordinateur des patients afin d'aider les médecins surveillants et les cliniciens dans le processus de prise de décision. De plus, le MMC temporel offre une solution très adaptée pour la reconnaissance automatique des événements en USIs. Enfin, les résultats obtenus avec le modèle de MMC temporel et hiérarchique ont été comparés à ceux des MMC classiques.
Routage et agrégation de données dans les réseaux de capteurs sans fil structurés en clusters auto-stabilisants
Authors: Ba Mandicou , Flauzac Olivier , Niang Ibrahima , Nolot Florent
Published: January 2021

Dans cet article, nous menons une étude complète visant à proposer trois stratégies de routage, intégrant différents niveau d’agrégation, afin d’acheminer les données collectées dans les Réseaux de Capteurs Sans Fil (RCSF) structurés en clusters auto-stabilisants. Ces trois scénarios sont : (i) le Routage Sans Agrégation (RSA), (ii) le Routage avec Agrégation Partielle (RAP) et (iii) le Routage avec agrégation Totale (RAT). Ces derniers se fondent sur un schéma de clustering autostabilisant où est intégré un système d’agents coopératifs. Nous validons ces trois scénarios par simulation sous OMNeT++ en évaluant et comparant leurs performances en termes de délai de bout en bout, de consommation énergétique et de durée de vie du réseau. Les résultats de simulation montrent que le RSA minimise les délais de communication, le RAP réduit la consommation énergétique et le RAT prolonge la durée de vie des cluster-heads
Efficient high order schemes for stiff ODEs in cardiac electrophysiology
Authors: Douanla Lontsi Charlie , Coudière Yves , Pierre Charles
Published: January 2021

In this work we analyze the resort to high order exponential solvers for stiff ODEs in the context of cardiac electrophysiology modeling. The exponential Adams-Bashforth and the Rush-Larsen schemes will be considered up to order 4. These methods are explicit multistep schemes.The accuracy and the cost of these methods are numerically analyzed in this paper and benchmarked with several classical explicit and implicit schemes at various orders. This analysis has been led considering data of high particular interest in cardiac electrophysiology : the activation time ($t_a$ ), the recovery time ($t_r $) and the action potential duration ($APD$). The Beeler Reuter ionic model, especially designed for cardiac ventricular cells, has been used for this study. It is shown that, in spite of the stiffness of the considered model, exponential solvers allow computation at large time steps, as large as for implicit methods. Moreover, in terms of cost for a given accuracy, a significant gain is achieved with exponential solvers. We conclude that accurate computations at large time step are possible with explicit high order methods. This is a quite important feature when considering stiff non linear ODEs.

Dans ce travail, nous analysons le recours aux solveurs exponentiels d’ordre élevé pourdes EDO raides dans le contexte de la modélisation en électrophysiologie cardiaque. Nous nousintéressons en particulier aux schémas exponentiels Adams Bashforth et Rush Larsen de l’ordre 2à 4. Ces schémas sont explicites et multi-pas. La précision et le coût de ces méthodes sont analysésnumériquement et comparés avec plusieurs schémas explicites et implicites classiques à diversordres. Cette analyse nous permet de calculer des valeurs informatives qui ont un interêt particulieren électrophysiologie cardiaque: Le temps d’activation (ta), le temps de restitution (tr) et la durée dupotentiel d’action (APD). L’étude est faite à travers le modèle ionique Beeler Reuter, spécialementconçu pour les cellules ventriculaires cardiaques. Nous montrons que malgré la raideur des équations,les schémas exponentiels permettent de faire des calculs à des pas de temps aussi grand quepour des schémas implicites. De plus pour une précision donnée, un gain significatif en terme de coûtest obtenu avec des solveurs exponentiels. Nous concluons qu’il est possible de faire des calculsprécis à des grands échelles de temps avec des schémas explicites d’ordre élevé. Ce qui est unecaractéristique très importante quand il s’agit des EDO raides et non linéaires.
Unfolding through processes to compute the complete prefix of Petri nets
Authors: Sogbohossou Médésu , Vianou Antoine
Published: January 2021

The partial-order technique of the unfolding implicitly represents state-space of a Petri net (PN), by in particular preserving the concurrency relations between the events. That makes it possible to contain state-space explosion problem in case of strong concurrency. A complete prefix of unfolding is used to cover all the state-space of a bounded PN: its computation according to the classical approach is based on the concept of adequate order, taking directly into account only safe PN. In this paper, a new approach independent of the concept of adequate order and faithful to the partial-order semantics, consists in creating the events of the unfolding in the context of a single process at the same time. The results of the tests are conclusive for safe and nonsafe PN. Some solutions are presented to improve compactness of the prefix obtained.

La technique d'ordre partiel du dépliage représente implicitement l'espace d'état d'un réseau de Petri (RdP), en conservant notamment les relations de concurrence entre les événements. Cela permet de contenir le phénomène de l'explosion combinatoire en cas de forte concurrence. Un préfixe complet de dépliage sert à couvrir tout l'espace d'état d'un RdP borné: son calcul suivant l'approche classique se base sur le concept d'ordre adéquat, ne prenant directement en compte que les RdP saufs. Dans cet article, une nouvelle approche indépendante du concept d'ordre adéquat et fidèle à la sémantique d'ordre partiel, consiste à créer les événements du dépliage dans le contexte d'un unique processus à la fois. Les résultats des tests sont concluants pour les RdP saufs et non saufs. Des solutions sont présentées pour améliorer la compacité du préfixe obtenu.
Challenges of mastering the energy sector and sustainable solutions for development in Africa
Authors: Nguimfack-Ndongmo J. , Muluh Fombu A. , Sonfack L. , Kuaté-Fochie R. , Kenné G. , Lamnabhi-Lagarrigue F.
Published: January 2021

The African continent is currently experiencing a period of sustained economic and population growth that requires massive investment in the energy sector to effectively meet the energy needs in the context of sustainable development. At the same time, COP21 agreements now call all the states to use clean energy. Yet a great energy potential is available, but the electrification rate of the continent currently accounts for only 3% of the world's energy production. Also, the demand for both quality and quantity energy requires the mastery of applied mathematical tools to efficiently solve problems arising in the energy system. In this article, the major problems affecting the energy sector in Africa are identified, some solutions to the challenges are recalled and some new ones are proposed, with emphasis given to applied mathematics tools as well as energy policy. As case studied, a new control strategy of Static Synchronous Series Compensator (SSSC) devices-which are modern power quality Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS)-is proposed for Power Flow Control.

Le continent africain connait actuellement une période de croissance économique et dé-mographique soutenue qui requiert un investissement massif dans le secteur de l'énergie en vue d'un développement durable. Dans le même temps, les accords de la COP21 interpellent désor-mais les états à recourir aux énergies propres. Malgré son potentiel énergétique énorme, le taux d'électrification en Afrique reste très faible (3%) notamment au sud du sahara. D'autre part, la de-mande d'énergie en qualité et en quantité nécessite un recours aux outils mathématiques modernes pour résoudre les problèmes des réseaux électriques. Dans cet article, les principaux problèmes af-fectant le secteur de l'énergie en Afrique sont identifiés, certaines solutions aux défis de la maîtrise de ce secteur sont rappelées et de nouvelles solutions sont proposées, en mettant l'accent sur les outils de mathématiques appliquées ainsi que sur la politique énergétique. A titre d'illustration des nouvelles solutions mathématiques, une nouvelle stratégie de contrôle du compensateur statique, synchrone et série (SSSC) qui fait partie des systèmes modernes et flexible de transmission du courant alternatif (FACTS) est proposée pour le contrôle du flux de puissance.
Optimal control of a parabolic solar collector
Authors: El Boukhari Nihale , Zerrik El Hassan
Published: January 2021

The aim of this paper is to study an optimal control problem for a parabolic solar collector. We consider a bilinear distributed model, where the control models the velocity of the heat-transfer fluid. We prove the existence of an optimal control, and we derive a necessary optimality condition. Then we give an algorithm for the computation of the optimal control. The obtained results are illustrated by simulations of the collector model, using data of Ain Beni Mathar solar plant in Morocco.

L’objet de cet article est d’étudier un problème de contrôle optimal d’un collecteur solaire parabolique. On considère un modèle bilinéaire distribué, où le contrôle modélise la vitesse du fluide caloporteur. On démontre l’existence d’un contrôle optimal, et on établit une condition nécessaire d’optimalité. Ensuite, on donne un algorithme pour l’implémentation numérique du contrôle optimal. Les résultats obtenus sont illustrés à travers des simulations numériques, en utilisant les données de la station solaire Ain Beni Mathar au Maroc.
Modeling and simulation of Power Electronic based Electrotechnical Systems for Renewable Energy, Transportation and Industrial Applications: A Brief Review
Authors: Mohseni-Bonab Seyed Masoud , Kamwa Innocent
Published: January 2021

In this paper, a completed review of recent researches about modern power converter based electrotechnical systems (ETSs) has been carried out. In particular, power electronics (PEs) based ETSs have been investigated. The literature review consists of a standard classification of PEs-based ETSs, along with a survey on strengths and weaknesses of these devices impact on renewable energy sources.

Dans cet article, une revue complète des recherches récentes sur les systèmes électrotechniques basés sur les convertisseurs de puissance modernes (ETS) est réalisée. En particulier, les ETS basés sur l'électronique de puissance (PE) sont étudiés. La revue de la littérature consiste en une classification standard des ETS basés sur les PE, ainsi qu'une étude sur des forces et les faiblesses de ces dispositifs sur les sources d'énergie renouvelables.
Chronic myeloid leukemia model with periodic pulsed treatment
Authors: Mohamed Helal , Lakmeche Abdelkader , Souna Fethi
Published: January 2021

In this work we develop a mathematical model of chronic myeloid leukemia including treatment with instantaneous effects. Our analysis focuses on the values of growth rate γ which give either stability or instability of the disease free equilibrium. If the growth rate γ of sensitive leukemic stem cells is less than some threshold γ * , we obtain the stability of disease free equilibrium which means that the disease is eradicated for any period of treatment τ 0. Otherwise, for γ great than γ * , the period of treatment must be less than some specific value τ * 0. In the critical case when the period of treatment is equal to τ * 0 , we observe a persistence of the tumor, which means that the disease is viable.

Dans ce travail, nous développons un modèle mathématique de la leucémie myéloïde chronique avec un traitement à effets instantanés. Notre analyse se focalise sur les valeurs du taux de croissance γ pour avoir la stabilité ou l'instabilité de l'équilibre sans maladie. Si le taux de croissance γ des cellules souches leucémiques sensibles est inférieur à un seuil γ * , nous obtenons la stabilité d'un équilibre sans maladie, ce qui signifie que la maladie sera éradiquée pour toute période de traitement τ 0. Sinon, pour γ supérieur à γ * , la durée du traitement doit être inférieure à une valeur spécifique τ * 0. Dans le cas critique où la période de traitement est égale à τ * 0 , nous observons une persistance de la tumeur, ce qui signifie que la maladie est viable.
Occupational Therapy's Role in Adapting Residential Youth Camps for Increased Inclusion
Authors:   , Tate Brittany
Published: January 2021

Each year, summer camps serve more than 11 million youth in the United States (US) (Wilson, Sibthorp, & Brusseau, 2017). Summer camps provide children with new experiences and give them opportunities to build confidence, social skills, and peer relationships (Wilson et al., 2017). Occupational therapy (OT) is an emerging area of practice throughout summer camps in the US (Hanscom & Schoen, 2014). Hanscom and Schoen (2014) recommend strategically combining OT with traditional camp programming to create an emotionally, physically, and spiritually safe environment that promotes optimal attending and task follow through. Summer camp has been shown to enhance positive youth development, as it meets motivational needs and promotes intrinsic engagement (Halsall, Kendellen, Bean, & Forneris, 2016). However, not all youth have an equal opportunity to partake in the experience (Shefter, Uhrman, Tobin, & Kress, 2017). McCarthy (2015) states that two percent of American Camp Association camps exclusively serve youth with special medical needs. Further, only seven percent are inclusive (Hall, Dunlap, Causton-Theoharis, & Theohari, 2019). The purpose of this capstone project is to explore the populations served within a residential youth camp, identify barriers to participation, and recommend adaptations to the environment to promote a more inclusive setting.
The loss of farmland trees and shrubs in western Poland in the 21st century assessed with the use of Google Maps
Authors: Kujawa Krzysztof , Janku Krzysztof , Mana Mostefa , Choryński Adam
Published: January 2021

With the loss of natural and semi-natural habitats, the diversity and the amount of ecosystem services that can be provided in the agricultural landscape are diminishing, and self-regulatory abilities decrease. The aim of the research (72 sample plots – 1 x 1 km squares, mean  time span equal to 8 years) was to recognise the changes in the number and length of woody (tree or shrub) linear landscape elements, and the number of solitary trees in the Wielkopolska region to verify how rapid development of agriculture in Poland in the 21st century affects the landscape structure. The analyses show a decline by 9.3% (from 2.17 to 1.97 km/km2) in length of woody linear elements, 7.4% (from 16.5 to 15.0 per km2) in number of woody linear elements, and 14.6% (from 28.8 to 24.4 per km2) in solitary trees. The loss was significantly faster in the period (2017-2018) of liberalisation of the regulations on tree and shrub removal, mainly due to a high rate of removal in plots located in an urbanized landscape. The decrease in length of woody linear elements occurred in all the categories of their location distinguished in the study (by 9-41% in a category). The highest loss occurred in the woody linear elements located along melioration ditches and water courses, along roads, and in the outskirt of towns. These changes are similar to those occurring in the 20th century in western Europe. The decrease in the number of woody linear landscape elements and solitary trees can be considered an indicator of the unsustainable agriculture management.
Ahora busquemos juntos creyendo, para que después disfrutemos viendo (S. 261,3)
Authors: Morillo Rey Pablo Antonio
Published: January 2021

Enmarcados en el quinto centenario del nacimiento de Santa Teresa de Jesús, presentamos el siguiente trabajo, en donde se intenta poner de manifiesto las posibles influencias existentes entre San Agustín de Hipona y la primera Doctora de la Iglesia Universal. Para ello, se invita al lector a realizar un breve recorrido por la vida teresiana, desde su infancia hasta su muerte acaecida en Alba de Tormes la noche del 15 de Octubre del 1582. Así, ambos Doctores —con la eminencia de sus doctrinas y la santidad de sus vidas— comunican al mundo que “quien a Dios tiene nada le falta”, pues “sólo Él es el bien que hace feliz a la criatura” (civ. Dei XII, 1,2).