Didactique, Mathématiques pour la modélisation et le calcul scientifique propose des énoncés théoriques, détaillés et des exemples applicatifs. Un panorama complet allant de la mise en équations de phénomènes complexes à leur analyse mathématique et leur approximation numérique, incorporant la mise en oeuvre effective des algorithmes est exposé. Cet ouvrage présente les bases mathématiques pour la modélisation et le calcul scientifique aux élèves d'écoles d'ingénieurs, aux étudiants de master et aux candidats se préparant à l'agrégation. Il donne un aperçu pertinent à ceux qui voudraient en savoir plus et les prépare à la lecture d'ouvrages plus avancés et spécialisés.
La consommation de nombreux métaux et de ciment a doublé depuis le début du XXIe siècle, et si la tendance continue, il faudra produire plus de métaux d'ici 2050 que l'humanité n'en a produit au cours de toute son histoire.
C'est dans ce contexte que se place la transition vers les énergies bas-carbone et renouvelables, qui nécessite de bâtir une nouvelle infrastructure de production et d'utilisation d'énergie, source additionnelle de consommation de nombreuses matières premières et d'énergie pour les produire.
Matières premières et énergie discute ces différents aspects et propose une modélisation dynamique des besoins et de la production future de matières premières primaires et recyclées, pour différents scénarios mondiaux d'évolution du mix énergétique de production d'électricité.
Appuyer sur un bouton électrique : ce geste banal ne pose aucun problème sauf à s'y attarder de manière rêveuse. D'abord, la polysémie du mot bouton en fait un objet moins sage qu'il n'y paraît à première vue. Ensuite viennent d'autres curiosités, toutes celles que l'on rencontre en suivant les fils qui rattachent ces bouts de plastique familiers aux centrales électriques et aux machines qui animent notre vie quotidienne.
L'aventure de l'électricité n'a que peu à voir avec l'histoire austère et linéaire du progrès technique. Cette ligne se fragmente si l'on tient compte des calculs utilitaires mais aussi des émerveillements, des raisonnements distanciés et des désirs.
Dérober le feu du ciel et le mettre en bouteille : par sa démesure, l'ambition suscite autant d'enthousiasme que d'inquiétude. C'est cet imaginaire de puissance que se propose d'explorer cet ouvrage, démontrant ainsi que le voyage de la raison scientifique est aussi fantastique que bien des récits mythologiques.
En ce début de XXIe siècle, les professionnels du bâtiment sont confrontés à la montée en puissance d'une injonction forte, celle de construire, rénover et gérer les constructions en intégrant les défis énergétiques et environnementaux contemporains.
À partir d'une enquête interdisciplinaire menée auprès des professionnels de la construction en France, cet ouvrage présente la manière dont ces acteurs composent concrètement avec les défis énergétiques et environnementaux. Une première partie propose une analyse transversale des problèmes effectifs rencontrés sur le terrain par ces professionnels, des leviers et ressources qu'ils mobilisent. Elle explore les dynamiques d'apprentissage et de transition, et les caractéristiques des pionniers en matière de construction économe en énergie et écologique. Au travers d'extraits d'une sélection d'entretiens, la seconde partie laisse la parole aux professionnels.
Cet ouvrage offre aux praticiens, enseignants, chercheurs, étudiants des écoles d'architecture, des écoles d'ingénieurs et des universités de différents horizons disciplinaires, des retours d'expériences et des efforts réflexifs d'acteurs dont certains apparaissent comme précurseurs.
Les « procédés » regroupent toutes les approches scientifiques de mise en oeuvre d'une ou de plusieurs techniques de transformation de matière et/ou d'énergie pour l'obtention de divers produits.
Toute méthode scientifique de conception d'un procédé est le résultat de la conjugaison des connaissances issues de différentes disciplines. De ce fait, la thermodynamique constitue la discipline de base dans la formation en génie des procédés. L'application des lois et concepts de la thermodynamique est indispensable en amont de la conception et de l'optimisation de tout procédé, et permet en aval de contrôler sa fiabilité et sa validité.
Cet ouvrage, en deux volumes, propose une approche pragmatique à travers les exemples pratiques et variés choisis pour leur intérêt didactique et industriel.
Thermodynamique des procédés 2 est consacré à l'étude des équilibres entre phases dans le cas des quatre changements d'état physique - fusion, ébullition ou vaporisation, sublimation et allotropie ou transition. Il comprend également une partie énergétique dans ses aspects exergie et cycles thermiques.
Ce second volume présente des exemples scientifiques et techniques, aussi bien théoriques qu'industriels, qui sont le fruit d'une sélection minutieuse, réalisée sur plus de trois décennies d'enseignement en thermodynamique et de collaboration avec le secteur de l'industrie. Les exercices didactiques et les problèmes pratiques sont entièrement dédiés à la compréhension de cette science et aux applications potentielles pour le monde industriel.
Cet ouvrage constitue un outil de travail et de réflexion indispensable aussi bien à l'étudiant en formation qu'à l'ingénieur ou au chercheur expérimenté.
La théorie des systèmes dynamiques est ici traitée conformément à l'approche « moderne », héritière de l'analyse algébrique, qui s'est imposée depuis la dernière décennie du XXe siècle.Après un rappel sur l'évolution de la représentation des systèmes fondée sur les fonctions ou matrices de transfert, la dualité entre commandabilité et observabilité est revisitée et de nouveaux résultats sont établis concernant les systèmes à temps discret instationnaires.Pour compléter et améliorer les analyses déjà existantes, les pôles et zéros des systèmes linéaires et de leurs interconnexions sont présentés d'une manière nouvelle ainsi que la problématique des systèmes régis par des équations différentielles aux différences (retardées ou neutres) et de leur stabilisation. L'ouvrage propose également des compléments mathématiques connus ou originaux.
Les dernières décennies ont enregistré d'immenses développements dans les utilisations des centrales solaires à concentration, dans les technologies de communication (téléphonie mobile et réseaux 5G) ou encore dans la filière nucléaire des petits réacteurs modulaires. Ces développements ont imposé une nouvelle génération d'échangeurs de chaleur.Tout en présentant les échangeurs classiques (tubulaires, à plaques) et leurs techniques de conception et algorithmes de calcul, cet ouvrage présente les échangeurs compacts de nouvelle génération, notamment les échangeurs à circuits imprimés, les échangeurs à plaques-ailettes, les échangeurs à spirales, les échangeurs tubes-ailettes à courants croisés, les micro-échangeurs à changement de phase, les spray coolers, les échangeurs à caloducs et les chambres d'évaporation.Cette classe d'échangeurs connaît actuellement un grand essor, avec des applications comme équipements embarqués dans les avions, dans les locomotives, dans les navettes spatiales ou encore dans la téléphonie mobile où le volume d'un équipement est un des paramètres les plus importants du design.
Discipline en plein développement, propulsée par l'essor de la robotique mobile autonome - notamment les drones -, l'automatique a pour objectif de concevoir des régulateurs capables d'asservir un système dynamique existant (voiture, avion, système économique...). Le système asservi qui en résulte est ainsi constitué du bouclage d'un système physique actionné et équipé de capteurs par une électronique intelligente. Alors que le système initial obéissait uniquement aux lois de la physique, l'évolution du système bouclé obéit en plus à un programme informatique implanté dans l'électronique du régulateur. Afin de permettre une meilleure acquisition des concepts-clés de l'automatique, cet ouvrage développe les aspects fondamentaux du domaine tout en proposant de nombreux exercices concrets et leurs corrigés. L'approche théorique qu'il présente utilise essentiellement l'espace d'état et permet de traiter simplement des systèmes généraux et complexes faisant intervenir plusieurs actionneurs et plusieurs capteurs de nature différente. Cette approche nécessite l'utilisation d'outils théoriques élaborés tels que l'algèbre linéaire, l'analyse et la physique, enseignés dans les classes préparatoires des écoles d'ingénieurs.
La mécatronique associe l'informatique, la mécanique et l'électronique. Elle permet d'améliorer les performances des systèmes électroniques embarqués en réduisant leurs poids, leurs volumes, leurs consommations d'énergie et leurs coûts. Ces équipements doivent fonctionner sans défaillance pendant des durées de service de plus en plus longues. Les systèmes mécatroniques embarqués 2 présente les avancées de la recherche et de l'industrie appliquées aux domaines des systèmes mécatroniques qui intègrent la fiabilité dans le processus de conception. Accompagné d'exemples détaillés, cet ouvrage développe une méthodologie de caractérisation des défauts des systèmes mécatroniques. Il analyse la modélisation multi physique des défauts, révélant les faiblesses de création et les mécanismes de défaillance. L'élaboration de méta-modèles permettant de simuler les effets sur la fiabilité des conditions d'emploi et de fabrication est également exposée.
La série Modélisation et contrôle des procédés alimentaires présente la modélisation des propriétés physico-chimiques des aliments, les approches multi-physiques et multi-échelles des procédés alimentaires, ainsi que le contrôle des procédés, la microbiologie prédictive en alimentaire et la modélisation de la digestion des aliments.
La thermodynamique moléculaire permet d'analyser les propriétés physico-chimiques (pH, aw) des milieux biologiques et alimentaires.
Après avoir détaillé les bases physiques, cet ouvrage applique le modèle à des solutions aqueuses contenant des sucres, des sels ou des acides organiques, seuls ou en mélange. L'extension du modèle à des milieux de plus en plus complexes est détaillée : milieux de culture bactérien ou aliments tels que les viandes ou les fromages.
Propriétés physico-chimiques des aliments montre enfin comment l'intégration de ce modèle dans un simulateur de procédés alimentaires permet de mieux interpréter les résultats en prenant l'exemple d'une croissance bactérienne.
L'économie numérique se déploie désormais à grande vitesse et bouleverse les acquis de la révolution industrielle. Après avoir essentiellement concerné le monde des services, elle franchit le cap de la fabrication d'objets. Comme la micro-informatique a, en son temps, transféré le maniement des ordinateurs vers les particuliers, comme Internet a quitté le monde des armées et des universités pour devenir un langage universel, la production industrielle commence à être prise en charge directement par les individus. Cette appropriation se fait soit à titre personnel soit, plus significativement, au sein de communautés locales et/ou planétarisées : les Fab Labs. Ces laboratoires de fabrication numérique proposent au public des ateliers où l'on peut disposer de toutes sortes d'outils (imprimante 3D, découpeuse laser, ponceuse.) pour la conception et la réalisation d'objets personnalisés. La rencontre entre divers acteurs (amateurs, designers, artistes, « bricoleurs ».) et les possibilités de collaboration sont au coeur de ces espaces productifs ouverts. Cet ouvrage dresse un panorama des avancées de cette nouvelle fabrication personnelle et des divers enjeux qu'elle enclenche, notamment en termes d'alternative à l'emploi salarié, de propriété intellectuelle, d'ouvertures écologiques ou de structurations inédites des sociétés.
Les grands bouleversements engendrés par l'utilisation des techniques numériques et du réseau Internet sont jugés positivement, mais aussi parfois comme de nouvelles formes de contrôle et d'exploitation. On peut par ailleurs contester le caractère véritablement révolutionnaire de ces bouleversements présentés sous les traits d'une révolution numérique inéluctable qui échappe à toute volonté politique de transformation sociale.
Au-delà de ces différences d'appréciation, cet ouvrage fait un retour sur cinquante ans d'informatisation afin de revisiter les quatre grandes problématiques sociétales qui sont apparues au fur et à mesure de la progression des applications : la problématique du contrôle social, celle de la sécurité, celle de la communication et de l'échange, et enfin celle de la marchandisation. Il s'agit de retrouver les termes dans lesquels elles ont été formulées et, au besoin, de mobiliser des grilles théoriques pour mieux en saisir le sens et la portée. Toutes ces problématiques cohabitent, s'entremêlent et se télescopent dans la mutation numérique en cours, entre contrôle et liberté.
Les pratiques du référencement naturel (SEO) sur Baidu et les autres moteurs de recherche chinois sont peu connues dans le monde occidental.
Pourtant, pour se promouvoir dans l'Empire du Milieu, le marketing en ligne est indispensable.
SEO Baidu, référencement naturel et marketing en Chine présente les modalités du référencement naturel dans le pays. En plus du travail on-site et off-site, les démarches administratives nombreuses doivent être prises en compte.
La création d'un site Internet est, en effet, soumise à un ensemble de normes gouvernementales (obtention d'une ligne mobile, demande de licence ICP, prouver l'implantation de l'entreprise en Chine, etc.).
Elue parmi les cinq entreprises les plus innovantes et « intelligentes » au monde par une étude du MIT en 2016, Baidu constitue un objet d'observation majeur. Cet ouvrage analyse le fonctionnement du SEO et du webmarketing en Chine, il présente la marche à suivre et les écueils à éviter.
Réduction de taille des solides divisés propose de connaître le débit admissible et l'énergie consommée pour chaque type d'appareil. Il indique les lois de la comminution pour chaque type de broyeur ou concasseur ce qui permet de prévoir si l'appareil donnera les résultats escomptés : distribution des tailles du produit traité, mécanisme du broyage, énergétique de la comminution (indice de Bond). Le traitement des végétaux ainsi que la prise en compte de l'influence de la chaleur et de l'humidité sont également abordés.
Les éléments qui permettent de simuler le fonctionnement d'une installation de broyage sur ordinateur sont fournis. De nombreuses références permettent au lecteur d'approfondir ses connaissances et les questions de son choix sur la préparation mécanique des végétaux.
Après plusieurs échecs observés depuis 120 ans, la voiture électrique pourrait se démocratiser pour des raisons technologiques, écologiques et industrielles. Cet ouvrage retrace l'histoire de cette innovation à travers ses constituants existants ou potentiels : batteries, piles à combustible, supercondensateurs, moteurs, générateurs, systèmes électroniques. Ces organes constitutifs prennent part au cycle énergétique du véhicule électrique en passant de l'alimentation en électricité in situ à sa conversion en énergie mécanique. C'est en effet le développement de ses constituants qui permet à l'électromobile sans fil d'avoir été initialement envisagée et d'évoluer sans cesse. Histoire de la voiture électrique et de ses constituants présente aussi la voiture électrique comme un objet unitaire complexe. Cet objet ne peut se développer que dans des contextes socioéconomique et socio-écologique favorables sous l'impulsion d'acteurs industriels, anciens et nouveaux, contribuant à un possible bouleversement du paysage automobile mondial.
Les métaheuristiques sont utilisées pour résoudre des problèmes d'optimisation complexes, à chaque fois que l'on veut identifier, avec un temps de calcul raisonnable, des solutions efficaces. Il s'agit donc d'une approche pragmatique, qui a des sources d'inspiration multiples. L'objectif de cette série est d'étendre le champ d'application des métaheuristiques, en proposant des approches transversales du domaine, des études centrées sur des applications spécifiques ou encore des analyses consacrées à des familles de métaheuristiques particulières.
Métaheuristiques pour les réseaux électriques intelligents analyse l'usage des métaheuristiques au travers d'applications indépendantes mais fédérées par la même méthodologie.
Il aborde l'ouverture vers les SmartGrid et MicroGrid. Celle-ci redéfinit l'approche et suscite un engouement quant à la maîtrise de la complexité. La notion d'échelle est étudiée via le couplage de l'information entre niveaux d'échelle.
Dans cet ouvrage, le champ d'investigation est par essence pluridisciplinaire. L'apport massif de la « donnée » renforce la nécessité de coupler problématique physique, champ d'optimisation et valeur quantitative de la donnée.
La série Technologies Intellectives propose des ouvrages qui explorent le travail, l'enchevêtrement des écritures et le développement de technologies intellectuelles qui automatisent pour partie certains des processus cognitifs. Elle présente des travaux qui font face à la montée en puissance de l'algorithmique ainsi qu'à l'émergence de nouvelles formes d'intelligence collective dans divers domaines (la recherche, le monde militaire, les organisations...). Elle ouvre un espace aux travaux concernant les devenirs de l'intelligence associés à la croissance de l'internet des objets, de l'hybridation du vivant et de l'intelligence artificielle.
La communication en champ proche par mise en proximité d'appareils équipés de la connectivité NFC (Near Field Communication) est devenue le standard universel adopté par les fabricants de smartphones.
Cet ouvrage présente le caractère innovant du NFC et en offre une vision pragmatique. La partie théorique détaille les modes opératoires de ce standard. La partie technique analyse son usage dans la programmation d'applications mobiles et la partie pratique fournit et commente des exemples concrets de son utilisation.
L'art et la science de la programmation NFC apporte aux lecteurs les bases indispensables au développement d'applications Android intégrant ce standard.
Faisant suite au premier volume qui introduit la plate-forme NetLogo comme un moyen de prototypage de modèles simples, ce deuxième volume se concentre sur l'utilisation avancée de NetLogo pour connecter les données et les théories, ce qui en fait un outil essentiel pour la communauté scientifique.
Simulation spatiale à base d'agents avec NetLogo 2 se concentre sur la modélisation par agents des phénomènes spatialisés à travers une approche méthodologique et pratique. Il démontre comment les méthodes et les techniques avancées de simulation spatiale basées sur les agents peuvent être mises en oeuvre.
Cet ouvrage permet d'approfondir les bases théoriques et conceptuelles dans le domaine de la modélisation ainsi que les connaissances algorithmiques et techniques de l'informatique en vue de mettre en oeuvre les modèles produits.
Les systèmes hypermédia, pourtant apparus il y a plusieurs décennies, restent un sujet d'étude constant. En effet, avec les avancées technologiques et la variété des supports, des nouveaux systèmes voient régulièrement le jour, dans des champs et contextes divers. C'est la raison pour laquelle la recherche conceptuelle et fonctionnelle les concernant reste importante et nécessaire.
Design de systèmes hypermédia interactifs aborde les systèmes hypermédia d'un point de vue théorique et pratique, de façon à la fois originale et scientifique. Il traite de leurs manières de représenter et d'interagir avec l'information, et met l'accent sur leurs processus de conception. Les auteurs des systèmes y présentent la complexité des facteurs sous-jacente à l'aspect design, la mise en oeuvre et la maintenance des outils destinés à un usage humain.
A travers ces réflexions, cet ouvrage traite des questions qui mettent non seulement l'utilisateur, mais également la société, les enjeux modernes, les disciplines scientifiques et la culture, au coeur des systèmes hypermédia.
La série Systèmes d'information avancés approfondit les nouvelles formes du SI qui est devenu, avec le numérique, le véritable système nerveux de toute organisation.
En quelques décennies, les systèmes d'information (SI) sont devenus un levier majeur d'évolution et de transformation des entreprises. Bien maîtrisés, ils peuvent apporter des avantages concurrentiels décisifs. Mal maîtrisés, ils peuvent être vus comme une charge, voire un frein pour le développement de l'entreprise.
Transformation numérique : évaluation de la gouvernance du SI propose aux DG et DSI une méthode d'évaluation simple, compréhensible et concrète dans le but de mieux piloter leurs investissements SI.
Une première partie analyse l'importance d'une bonne gouvernance du SI pour réussir la transformation numérique et insiste sur la façon dont cette gouvernance doit s'articuler avec la gouvernance d'entreprise.
Une deuxième partie propose un outil concret d'évaluation permettant d'apprécier le niveau de préparation de l'entreprise en la matière et d'en déduire les actions les plus pertinentes et urgentes à mettre en oeuvre.
Les technologies à base de nitrure de gallium (GaN) sont au coeur du développement de l'éclairage moderne à LED.
Méthodologies d'analyse de la fiabilité de dispositifs à LED traite de l'état de l'art des technologies LED à base de GaN et se focalise principalement sur l'identification des phénomènes de dégradation. Il présente les outils et les analyses mises en oeuvre dans les études et applications de différents dispositifs à LED et offre une revue des différents mécanismes de défaillance utilisant les modèles électro-optiques.
L'identification et la cause de la défaillance sont abordées de manière très précise afin de donner au lecteur une méthodologie d'analyse efficace de dispositifs d'éclairage à LED. Cet ouvrage est donc basé sur des cas réels avec un modèle électrique et optique très fidèle mais relativement abordable.
Ce second volume traite des vecteurs, des torseurs et de leurs dérivés, ainsi que des opérateurs linéaires prépondérants dans le formalisme de la mécanique. Il aborde également les repères locaux associés aux courbes, aux surfaces et aux volumes, représentatifs des fonctions vectorielles de une à trois variables et présente le principe des équations aux dimensions.
Pratique et conceptuelle, la série Innovation et recherche responsables contribue à la clarification de cette nouvelle exigence pour toutes les sciences et l'innovation technologique. Elle aborde la responsabilité de façon pluraliste et internationale, en exploitant diverses ressources philosophiques. Elle traite notamment des thèmes suivants : éthique, contingence, économie normative, liberté, responsabilité sociétale des entreprises (RSE), évaluation technologique participative, développement durable, géoengineering, principe de précaution, normes, interdisciplinarité et gouvernance climatique.
Trop souvent, la théorie de la gouvernance est le parent pauvre des réflexions sur la politique d'innovation et de recherche responsables (IRR). Pourtant, un modèle de gouvernance réflexive a récemment émergé dans les débats scientifiques. Ce modèle entend privilégier les effets produits par l'engagement des acteurs dans des actions coopératives partagées, de manière à mieux tirer parti de l'accumulation de nouveaux savoirs à travers l'expérimentation collective de solutions coélaborées. Ces mécanismes réflexifs basés sur l'autoconfrontation des savoirs et l'auto-évaluation des normes constituent un cadre d'action collective qui permet de mieux saisir l'apport des réseaux et des partenariats dans la production de la recherche et de l'innovation.
Gouvernance réflexive de la recherche et de la connaissance innovante traite de la genèse de ce modèle en analyse les forces et examine les bénéfices de son application dans le domaine de l'IRR.