Statistical evidences of cyclic changes in volcanic gas chemistry composition by inverse modelling

The identification of compositional changes in fumarolic gases of active and quiescent volcanoes is one of the most important targets in monitoring programs. From a general point of view, many systematic (often cyclic) and random processes control the chemistry of gas discharges, making difficult to produce a convincing mathematical-statistical modelling. Changes in the chemical composition of volcanic gases sampled at Vulcano Island (Aeolian Arc, Sicily, Italy) from eight different fumaroles located in the northern sector of the summit crater (La Fossa) have been analysed by considering their dependence from time in the period 2000-2007. Each intermediate chemical composition has been considered as potentially derived from the contribution of the two temporal extremes represented by the 2000 and 2007 samples, respectively, by using inverse modelling methodologies for compositional data. Data pertaining to fumaroles F5 and F27, located on the rim and in the inner part of La Fossa crater, respectively, have been used to achieve the proposed aim. The statistical approach has allowed us to highlight the presence of random and not random fluctuations, features useful to understand how the volcanic system works, opening new perspectives in sampling strategies and in the evaluation of the natural risk related to a quiescent volcano

Une Innovation didactique basée sur les nanotechnologies au lycée: quels effets sur la dynamique professionnelle des enseignants?

Une nouvelle stratégie éducative a associé durant trois ans (2006-2009), au sein d’un lycée toulousain, enseignants du secondaire et chercheurs en sciences (CNRS-LAAS) et sciences humaines (ERT 64-GRIDIFE). Dans une classe de Terminale Scientifique, elle permet de combiner enseignement scientifique (mathématiques, physique-chimie, Sciences de la Vie et de la Terre) et enseignement aux « humanités » (philosophie, histoire-géographie-Éducation Civique, Juridique et Sociale (ECJS), anglais). Cette ingénierie d’éducation citoyenne des sciences repose sur l’enseignement des nanotechnologies. Ces dernières touchent de nombreux secteurs d’application et sont appelées à connaître un fort développement dans la société, engendrant de ce fait, de nombreux bouleversements en matière de développements économiques et industriels mais aussi de questionnements sur les relations entre sciences, technologies et société1. L’ingénierie d’éducation citoyenne aux sciences met l’accent sur la complémentarité entre formation scientifique et éthique pour éduquer les futurs citoyens à faire face à l’incertitude liée aux technosciences et leur impact sur la société (Désautels, 2002 ; Bensaude-Vincent, 2009)

Optimization of inverse reflector design

Aquesta tesi presenta un nou mètode pel disseny invers de reflectors. Ens hem centrat en tres temes principals: l’ús de fonts de llum reals i complexes, la definició d’un algoritme ràpid pel càlcul de la il•luminació del reflector, i la definició d’un algoritme d’optimització per trobar més eficientment el reflector desitjat. Les fonts de llum estan representades per models near-field, que es comprimeixen amb un error molt petit, fins i tot per fonts de llum amb milions de raigs i objectes a il•luminar molt propers. Llavors proposem un mètode ràpid per obtenir la distribució de la il•luminació d’un reflector i la seva comparació amb la il•luminació desitjada, i que treballa completament en la GPU. Finalment, proposem un nou mètode d’optimització global que permet trobar la solució en menys passos que molts altres mètodes d’optimització clàssics, i alhora evitant mínims locals.