Hermès Science

  • Signaux optiques

    Philippe Gallion




    L'optique a développé, au cours des dernières décennies, des liens très forts avec l'électronique et avec les sciences de l'information et de la communication. Elle est devenue aujourd'hui, avec l'optoélectronique, une des sciences de l'ingénieur dont les applications extrêmement riches ont envahi de nombreux secteurs de l'activité industrielle.
    Cet ouvrage s'adresse aux élèves suivant, ou ayant suivi, les enseignements de la physique en cursus de licence ou en classes préparatoires et qui possèdent, au moins en partie, les bases élémentaires du domaine. Il s'adresse aussi aux ingénieurs, de plus en plus nombreux, ayant à intégrer des technologies optiques et optoélectroniques dans leurs activités.
    Pour les premiers, il prolonge l'approche de l'optique donnée dans les cours de physique de base, en abordant la lumière en tant que signal vecteur de l'information. Les outils mathématiques requis, analyse de Fourier, distributions et théorie du signal, souvent non maîtrisés à ce niveau, sont introduits intuitivement et progressivement.
    Pour les seconds, cet ouvrage a pour objectif, au-delà d'une description des applications actuelles, d'apporter une compréhension des propriétés fondamentales du signal optique et des phénomènes physiques mis en jeu pour sa génération, sa propagation et sa détection. Il introduit les concepts et les méthodes pérennes indispensables pour appréhender les grandes évolutions technologiques à venir du domaine. Une place relativement importante est consacrée aux bruits et aux aspects quantiques.


  • Cet ouvrage présente les méthodes de conception des principaux dispositifs actifs hyperfréquences. Le premier chapitre est consacré aux amplificateurs fonctionnant en régime linéaire. On présente les problématiques d'adaptation d'impédance bande étroite et large bande, de stabilité, de polarisation et de facteur de bruit ainsi que des topologies particulières telles que l'amplificateur distribué et l'amplificateur différentiel. Le second chapitre concerne le fonctionnement des amplificateurs de puissance. Les aspects spécifiques de rendement, adaptation d'impédance et de classe de fonctionnement sont présentés de même que les principales méthodes de linéarisation et d'amélioration du rendement. La transposition de fréquence fait l'objet du troisième chapitre. On présente le principe de fonctionnement ainsi que les différentes topologies utilisant les transistors et les diodes. Le quatrième chapitre est consacré au fonctionnement des oscillateurs à fréquence fixe et accordables tels que les VCO et YIG. Enfin le dernier chapitre présente les principales fonctions de contrôle que sont les atténuateurs, les déphaseurs et les commutateurs.


  • La demande croissante d'énergie électrique dans les transports terrestre et aérien conduit à utiliser massivement des équipements basés sur l'électronique de puissance. Les progrès sur les semiconducteurs de puissance, technologie au coeur de ces dispositifs, permettent d'accroître fortement leur densité volumique d'énergie avec un excellent rendement. Toutefois, la forte dissémination de ces techniques, la montée en fréquence et en vitesse de commutation des semiconducteurs conduisent à une augmentation importante de la pollution électromagnétique qu'ils produisent.
    Les phénomènes de compatibilité électromagnétique en électronique de puissance sont traités et illustrés par des cas concrets issus des applications industrielles. Partant du concept de cellule de commutation, les émissions de perturbations électromagnétiques sont expliquées, modélisées, puis l'approche est généralisée pour des systèmes plus complexes. Enfin, les moyens spécifiques de réduction des phénomènes parasites sont exposés, plus particulièrement les aspects liés à l'électronique de puissance, au filtrage et au blindage.

  • Le développement spectaculaire d'internet, des réseaux sociaux, de la technologie mobile et des objets connectés provoque une croissance exponentielle des données à laquelle toutes les entreprises sont confrontées : c'est le phénomène du big data.
    Cette nouvelle édition de Enjeux et usages du big data prend en compte les principales évolutions du big data et approfondit les nouveaux enjeux numériques parmi lesquels figurent l'analytique, l'expérience client, le cloud, les réseaux sociaux et les objets connectés. Les exemples et les cas ont été entièrement renouvelés afin d'être au plus près des préoccupations actuelles des entreprises. L'ouvrage met également l'accent sur les méthodes, les techniques et les ressources nécessaires pour permettre aux entreprises d'entrer avec succès dans l'ère de l'information à grande échelle.
    Cet ouvrage concis et didactique s'adresse aux dirigeants d'entreprise, aux managers opérationnels et aux professionnels des systèmes d'information, ainsi qu'aux étudiants des écoles de commerce, d'ingénieurs et des universités, soucieux de comprendre les problématiques et les applications du big data.

  • L'analyse globale des risques (AGR) a été développée vers la fin des années 1990. Après lui avoir donné initialement le nom d'APR dans la première édition qui se révélait trop restreint, cette méthode a été renommée AGR en 2013 car elle en est éloignée tant par son champ d'application plus vaste que par son processus. De fait, l'AGR est une méthode structurée qui a pour objectif l'identification, l'évaluation, la hiérarchisation et la maîtrise des risques structurels, fonctionnels et conjoncturels consécutifs à l'exposition d'un système à un ensemble de dangers tout au long de sa mission ou de son cycle de vie.
    Après des rappels terminologiques et conceptuels sur les risques, cet ouvrage présente les principes et méthodes de l'AGR permettant de construire la cartographie des situations dangereuses, d'élaborer les cartographies des risques et les diagrammes de décision, d'évaluer les coûts moyens associés et les rapports bénéfices/risques et de réaliser les allocations d'objectifs quantifiés de risques.
    Des exemples d'applications et de mises en oeuvre sont ensuite présentés dans les secteurs industriels, environnementaux et sanitaires. (Exemples d'applications supplémentaires disponibles en ligne).

  • Le présent ouvrage constitue une synthèse d'études qualitatives et quantitatives réalisées au sein de plusieurs organisations dans le cadre du programme Information Systems Dynamics (ISD) de la fondation CIGREF. L'objectif de ces études est de mieux comprendre comment les salariés, utilisateurs d'applications collaboratives ou de progiciels de gestion, s'adaptent à ces technologies, le rôle joué par les fonctionnalités de ces technologies et les conséquences de ces dernières sur la satisfaction individuelle.
    L'ouvrage débute par la présentation en langue anglaise d'une synthèse des motivations, méthodes et principaux résultats des travaux réalisés. Ces derniers sont ensuite organisés autour de deux études liées. La première étude offre une analyse synthétique des processus de bricolage et d'adaptation individuelle à une technologie collaborative, en début de déploiement. La deuxième étude analyse la contribution des stratégies individuelles d'adaptation au succès des TIC. Une perspective comparée entre une technologie considérée comme flexible (application collaborative) et une technologie considérée comme rigide (enterprise resource planning) est proposée.
    Les résultats de ces travaux de recherche soulignent un ensemble d'implications managériales qui devrait permettre de renouveler les stratégies de conduite du changement menées au sein d'organisations.

  • Une équipe de chercheurs universitaires désignée par le CIGREF a interrogé le rôle des systèmes d'information interorganisationnels (SIIO) dans la création de valeur entre un client (grande entreprise) et ses fournisseurs (PME). Ce travail met en avant des facteurs clés favorisant une intégration structurée des SI qui soit créatrice de valeur dans la relation partenariale.
    Le groupe de travail du CIGREF a observé que les SI sont créateurs de valeur dans la relation partenariale car ils permettent une meilleure efficacité de la collaboration, une meilleure visibilité des commandes, une amélioration des échanges d'information, une meilleure gestion des prévisionnels et une plus grande réactivité. Cependant, à côté de ces points positifs, on note du côté des fournisseurs utilisant ces SI à la demande de leur donneur d'ordres, des points négatifs soulevés : déshumanisation, faible utilité, plus d'intermédiaires, complexification de la relation, sous-utilisation du potentiel de ces outils, nécessité de compétences spécifiques. Ces observations soulèvent un certain nombre d'implications managériales en particulier pour les donneurs d'ordres présentés selon les cinq recommandations suivantes :
    o définir et réviser la stratégie « système d'information » des grandes entreprises (en intégrant davantage les fournisseurs) ;
    o créer un environnement favorable à l'appropriation des systèmes d'information interorganisationnels en instaurant un dialogue avec et entre les partenaires ;
    o déployer des capacités à intégrer les SIIO : promouvoir des formations spécifiques ;
    o harmoniser les systèmes d'information et rendre compatible le SI des donneurs d'ordres avec les SI des fournisseurs ;
    o trouver un juste milieu dans la numérisation des activités de la supply chain qui soit davantage créatrice de valeur dans la relation partenariale ;
    Ce rapport insiste sur l'importance d'un travail conjoint d'intégration des SIIO (cohérence stratégique des outils, formations des personnels, etc.) entre le client et ses fournisseurs.

  • Cet ouvrage retrace, dans une première partie, différents travaux théoriques et empiriques relatifs aux centres d'appels ou à la technologie numérique. Il nous plonge ensuite au coeur d'une expérimentation randomisée réalisée dans des conditions de travail réelles au sein d'un centre d'appels sous-traitant. L'angle choisi est celui de l'étude de l'impact de la surveillance informatique sur la performance et la qualité de vie au travail des conseillers téléphoniques. Les parties suivantes exposent, dans l'ordre, une présentation du lieu d'expérimentation, une description de l'expérimentation implantée, les résultats obtenus et la discussion de ces résultats.
    Une des originalités de ce travail est d'être interdisciplinaire, alliant l'économie et la psychologie sociale. La conclusion développe des pistes d'amélioration et de réflexion touchant le système d'organisation du centre d'appels et l'impact de la technologie numérique sur le système lui-même, sur la performance économique de l'entreprise et la qualité de vie au travail des différents acteurs concernés.

  • L'information technique est une donnée essentielle, stratégique et indispensable pour les utilisateurs dans l'interopérabilité avec les produits, les processus d'interventions de maintenance et la gestion des systèmes documentaires. Parmi les produits d'usage domestique ou technologique que nous utilisons dans nos activités professionnelles et privées, un grand nombre d'entre eux nécessite de disposer de moyens plus efficaces d'accès à l'information. La documentation technique et les systèmes d'information embarquée dans les produits contribuent à la performance d'utilisation de ces produits, quelle que soit leur complexité.
    Ce livre présente une démarche concrète résultant des savoir-faire des métiers documentaires dans les entreprises. Les descriptions de conduite de projet documentaire prennent en compte toutes les composantes de l'entreprise, du produit et l'expression des besoins des clients. L'approche de « management de projet » est progressivement développée.
    Au-delà des aspects courants de la gestion de projet, cet ouvrage présente une approche globale et pragmatique pour mener à bien et réussir tout type de projet documentaire, quels que soient l'organisation en place et le contexte industriel auquel il est lié.

  • Cette nouvelle édition largement revue et augmentée met tout d'abord à jour les concepts de base inhérents à la gestion des risques. Puis, suivant l'ordre logique de création d'un système, les démarches de gestion des risques de projet, de la maîtrise des risques industriels et de la gestion financière des conséquences des risques sont expliquées et illustrées. Un accent particulier est mis sur la gestion des risques liés aux systèmes informatiques, car étant le coeur de tous les systèmes, ils sont de plus en plus contributeurs aux risques à maîtriser. Enfin, un véritable retour d'expérience et des exemples d'applications concrètes dans les secteurs spatiaux et offshore sont présentés, afin de consolider les concepts méthodologiques.
    Ce livre s'adresse avant tout aux directeurs de la stratégie, aux directeurs techniques, aux directeurs financiers, aux directeurs de bureaux d'étude et chefs de services techniques, aux responsables produits, aux chefs de projet, aux risk managers, aux responsables sécurité et, d'une manière générale, à tous les membres d'une entreprise concernés de près ou de loin par le management des risques.

  • Cette nouvelle édition actualise et enrichit les précédentes en intégrant les derniers développements, notamment des systèmes à très hauts débits ou des réseaux FTTx.
    Après un exposé de la théorie de la propagation sur les fibres optiques multimodes et monomodes, complété par une présentation de la technologie et de la mise en oeuvre des fibres optiques, l'ouvrage décrit de façon synthétique les différents composants optiques (passifs et actifs) et opto-électroniques (émetteurs et récepteurs, amplificateurs optiques) et explique le fonctionnement et les méthodes de conception des systèmes de transmission et réseaux optiques. Enfin, le dernier chapitre concerne les capteurs à fibres qui ont maintenant atteint la maturité.
    Ce livre qui décrit de façon complète et synthétique les composants et systèmes des télécommunications et des réseaux sur fibres optiques, s'adresse aussi bien aux étudiants qu'aux ingénieurs, techniciens et chercheurs du domaine.

  • Le comportement en vol d'un hélicoptère peut être analysé globalement à l'aide de modélisations simples mais réalistes pourvu que l'on prenne en compte certaines hypothèses simplificatrices résultant de l'expérimentation. Lorsque l'on s'intéresse aux propriétés du rotor articulé, on peut décrire avec une bonne approximation les caractéristiques dynamiques des hélicoptères monorotors, et même extrapoler ce concept au moyeu non articulé (rotor « rigide »). En ce qui concerne le calcul des performances de masse décollable, les raffinements successifs apportés à la théorie du vol stationnaire assurent aujourd'hui une prédiction très satisfaisante. Pour le vol d'avancement, la modélisation est nettement moins réaliste car elle est fondée sur des bases théoriques moins rigoureuses.
    Les qualités de vol peuvent être quantifiées à l'aide de modèles simples hérités de la théorie des asservissements. Il est ainsi possible aux spécialistes des essais en vol de fournir au bureau d'études les informations nécessaires pour orienter la mise au point des prototypes.
    Cette deuxième édition de Mécanique du vol de l'hélicoptère tient compte des évolutions de ces dernières années dans le domaine et s'est dotée d'un chapitre consacré à l'analyse des problèmes vibratoires, sujet particulièrement sensible pour les appareils modernes à hautes performances. Les hélicoptères combinés à grande vitesse, qui font actuellement l'objet de développements exploratoires en Europe et aux États-Unis, sont également abordés. Successeurs des hélicoptères convertibles, ces appareils vont sans nul doute transformer en profondeur la technologie des voilures tournantes.
    Cet ouvrage fondamental s'adresse aux professionnels de l'industrie aéronautique, mais également aux étudiants pilotes et ingénieurs.


  • Les écoulements avec réactions chimiques peuvent intervenir dans des domaines variés tels que la combustion, le génie des procédés, l'aéronautique, l'environnement atmosphérique et aquatique.
    Les exemples d'application choisis dans ce volume portent principalement sur les mélanges réactifs hétérogènes, susceptibles d'intervenir dans les propulseurs, lors d'incendies en micropesanteur ou lors des rentrées atmosphériques à grande vitesse :
    o écoulements diphasiques et problème de leur génération, différent selon qu'il s'agit de particules solides, de bulles dans un liquide ou de gouttes dans un gaz ;
    o milieux homogènes sous champ électromagnétique, souvent conducteurs, présentés dans l'espace-temps de Minkowski ;
    o milieux hétérogènes sous champ électromagnétique avec établissement des équations d'interface, applications à l'effet Peltier, à la sonde de Langmuir, à la modélisation des propulseurs à effet Hall ;
    o phénomènes radiatifs avec applications aux rentrées de corps dans les atmosphères planétaires ;
    Écoulements et réactions chimiques 3 apporte également des précisions sur la notion de bifurcation de Hopf et la modélisation unidimensionnelle d'écoulements en déséquilibre chimique.

  • Pour toute entreprise, Internet est un Eldorado où l'investissement est minimal, le gain économique maximal, mais où la maintenance et l'évolutivité restent difficiles à garantir dans des coûts et des temps raisonnables. En parallèle à ces réalités de production qui illustrent la difficulté pour les entrepreneurs d'apprécier les qualités des technologies, cet ouvrage replace chacun des procédés traités dans leur contexte d'élaboration associé au World Wide Web Consortium (W3C). A partir de cas réels, il analyse l'utilisation des technologies Web et la façon dont l'imaginaire des entrepreneurs détermine les premières pierres d'applications Web. Les technologies du Web au défi de l'entreprise s'adresse aux étudiants inscrits dans des formations où la communication numérique tient une place importante. Il est un outil complet pour les entrepreneurs, les responsables de communication et les équipes Web pour décrypter le contexte d'exploitation effectif des plus fréquentes solutions logicielles du Web actuel.

  • Les écoulements turbulents en contact des parois sont fortement répandus dans la nature et dans la pratique industrielle. L'un des multiples enjeux est le contrôle et la maîtrise de la traînée turbulente. Une réduction de quelques pourcents de cette traînée dans les transports terrestres permettrait d'économiser des dizaines de milliards d'euros de carburant chaque année et de réduire notre impact sur l'environnement. Des structures cohérentes, identifiables, et donc manipulables, gèrent le transfert de quantité de mouvement ainsi que celui des scalaires. Ces structures se génèrent et se maintiennent à travers un mécanisme complexe dont l'étude est primordiale pour le développement de stratégies de contrôle et la maîtrise des problèmes environnementaux. Destiné aux chercheurs, aux étudiants en Master et aux élèves ingénieurs, cet ouvrage propose une analyse synthétique des dernières avancées du domaine.


  • La mécanique des solides indéformables, discipline essentielle de la physique, est une science de base qui nécessite une grande rigueur. Cet ouvrage a pour objectif de permettre au lecteur de comprendre les concepts fondamentaux et de maîtriser les outils de la mécanique du solide indéformable.
    Didactique et synthétique, Mécanique des solides indéformables s'articule autour de 4 grandes parties qui abordent les notions suivantes : la cinématique, la géométrie des masses, la cinétique, et enfin, la dynamique. Pour chaque sujet sont présentés les définitions et les théorèmes nécessaires, ainsi que les conditions d'utilisation garantissant une bonne exploitation de la théorie.
    Destiné aux étudiants en physique du premier et second cycles et en école d'ingénieurs, cet ouvrage s'adresse également aux enseignants en mécanique et aux ingénieurs de calcul pour lesquels il constitue un véritable document de travail.


  • Le développement des géostructures énergétiques connait, depuis une dizaine d'années, une croissance exceptionnelle dans le monde entier. Cette nouvelle technologie représente une source d'énergie propre et renouvelable qui peut être utilisée à la fois pour chauffer et refroidir les bâtiments et les infrastructures. En se basant sur le principe de la géothermie de surface, elle couple le rôle structurel primordial des géostructures avec les besoins en énergie.
    Cet ouvrage dresse un panorama des technologies en matière de géostructures énergétiques. Il étudie tout d'abord le comportement des pieux échangeurs à travers la modélisation physique à différentes échelles, puis traite de la modélisation numérique de différents types de géostructures énergétiques. Enfin, il considère les aspects liés à l'implémentation de cette nouvelle technologie dans le processus de conception. Ce livre rassemble les connaissances actuelles, en considérant à la fois les aspects énergétiques, les défis géotechniques, les méthodes de dimensionnement et les stratégies adoptées par les ingénieurs pour appréhender ces innovations technologiques.


  • Le développement rapide, au cours des dix dernières années, de techniques d'imagerie donnant accès à une représentation tri-dimensionnelle (3D) de la microstructure de matériaux opaques a ouvert ou ré-ouvert de nouvelles perspectives en science des matériaux. Ces différentes techniques accroissent considérablement notre capacité à appréhender l'organisation spatiale complexe des différentes phases qui constituent la microstructure d'un matériau et permettent parfois d'en suivre l'évolution.
    La première partie de cet ouvrage est consacrée à une description des techniques d'imagerie 3D les plus répandues (sonde atomique, polissage successif, tomographie aux électrons ou aux rayons X). Le traitement des données ainsi acquises et leur analyse par des méthodes de simulation 3D est ensuite discuté et illustré pour plusieurs applications ayant comme point commun la compréhension et la modélisation des propriétés mécaniques de matériaux de structure.

  • De nombreuses études ont montré que la plupart des efforts et des coûts dépensés dans les grands projets logiciels concernent l'évolution, la maintenance et la modernisation des systèmes logiciels existants, et non pas le développement de nouveaux systèmes. Par conséquent, ces activités constituent un enjeu crucial qui nécessite des formalismes, outils, techniques et méthodologies adaptés. Ce livre est le premier en français consacré à ce type d'activités logicielles. Il a pour objectif de présenter l'état de l'art lié à quelques sujets majeurs qui concernent le domaine de l'évolution, la maintenance et la modernisation des logiciels. Les principes et les démarches de développement de certains travaux en relation avec ces sujets, réalisés par des spécialistes académiques et industriels francophones, sont également présentés. Ces travaux font partie des plus significatifs qui apportent des réponses à certaines questions posées dans ce domaine.

  • Signaux déterministes présente une synthèse pratique de l'ensemble des outils et concepts utilisés pour l'analyse des signaux en électronique et en traitement du signal. Élaboré dans un esprit pédagogique, cet ouvrage met en oeuvre une approche pragmatique de mathématiques appliquées de l'ingénieur. Il traite des systèmes linéaires, des fonctions périodiques et apériodiques, des transformations de Laplace, de Fourier et d'Hilbert. Des exercices d'applications et leurs corrections détaillées sont aussi proposés afin de présenter un instrument pratique à la portée des étudiants et des ingénieurs soucieux d'approfondir les fondamentaux des outils qu'ils utilisent quotidiennement.


  • Ce livre est dédié à l'imagerie de télédétection. Il couvre le cycle global d'utilisation des images de télédétection, depuis leur acquisition par différents capteurs jusqu'à leur exploitation dans diverses applications comme la surveillance des mouvements de la terre, en passant par les traitements qui leur sont appliqués.

    Il est organisé en trois grandes parties. La première présente les systèmes d'acquisition, les capteurs et les aspects géométriques, ainsi que la physique de la mesure en imagerie optique et en imagerie radar. La deuxième partie est consacrée aux traitements appliqués aux images en distinguant les images optique et multi-spectrales d'une part et les images radar d'autre part. La troisième partie traite des applications de l'imagerie de télédétection : la détection de changements et l'analyse de séries temporelles, la mesure de l'élévation par stéréoscopie ou interférométrie, la mesure de déplacement et l'assimilation de données.

    Cet ouvrage s'adresse aux étudiants, aux ingénieurs et aux chercheurs concernés par l'observation de la terre et les systèmes d'imagerie, qu'ils soient traiteurs de signaux et d'images, géo-physiciens ou thématiciens.

  • Ce livre est le fruit de la réflexion d'un certain nombre de scientifiques qui s'intéressent directement aux relations parfois conflictuelles qui se sont progressivement instaurées entre le monde industriel et la recherche académique d'une part, le grand public et les défenseurs du cadre de vie et de l'environnement d'autre part. Sous la forme d'articles issus des plusieurs stages pédagogiques organisés par le Groupe Français d'Études et d'Applications des Polymères (GFP), ce livre traite des problèmes actuels en relation avec l'impact sociétal et le développement durable auxquels sont confrontés les matières plastiques. Il fait état des solutions déjà apportées et des développements prévisibles ou souhaitables et se conclut par une réflexion sur le rôle de l'enseignement et de la formation pour en assurer et orienter l'avenir, avenir qui repose sur une science toujours jeune en prise directe avec l'économie et l'emploi.


  • Depuis vingt ans, les architectures logicielles apportent une réelle contribution dans le développement des systèmes complexes et distribués. Leurs principales caractéristiques résident, d'une part, dans leur pouvoir de gérer les abstractions et les niveaux d'expressivité d'un système, et d'autre part, dans leur capacité à prendre en compte la modélisation de sa structure et de son comportement.
    Cet ouvrage présente les paradigmes d'architectures logicielles à base d'objets, de composants, d'agents, de services et de modèles. Il traite également des différentes techniques et méthodes architecturales, de l'analyse des qualités architecturales, des modèles de représentation de patrons et des styles architecturaux à travers leur formalisation et leur validation. Enfin, il détaille la démarche d'ingénierie dans laquelle ces éléments cohérents et autonomes peuvent être gérés.

  • De nombreux systèmes industriels ou environnementaux naturels mettent en jeu des milieux turbulents à plusieurs phases avec un transfert de chaleur et de masses, ainsi que des réactions chimiques. Cet ouvrage traite de la modélisation de ces milieux en écoulements, par une approche unifiée qui inclut des aspects physiques variés et plusieurs niveaux de complexité. Il décrit les bases mathématiques de la modélisation, puis la manière d'y incorporer de façon cohérente les particularités physiques des situations étudiées. La modélisation a besoin de données physiques adéquates, à compléter par des recherches nouvelles judicieuses. La présentation unifiée de la démarche permet d'assurer à la modélisation un domaine d'application plus large en incorporant plus de connaissances expérimentales. Elle lui donne également la possibilité de s'adapter logiquement au niveau de complexité voulu et permet d'aborder des situations nouvelles avec des appuis solides.

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