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A Land Data Assimilation System (LDAS) able to ingest surface soil moisture (SSM) and Leaf Area Index (LAI) observations is tested at local scale to increase prediction accuracy for water and carbon fluxes. The ISBAA-gs Land Surface Model (LSM) is used together with LAI and the soil water content observations of a grassland at the SMOSREX experimental site in southwestern France for a seven-year period (2001-2007). Three configurations corresponding to contrasted model errors are considered: (1) best case (BC) simulation with locally observed atmospheric variables and model parameters, and locally observed SSM and LAI used in the assimilation, (2) same as (1) but with the precipitation forcing set to zero, (3) real case (RC)simulation with atmospheric variables and model parameters derived from regional atmospheric analyses and from climatological soil and vegetation properties, respectively. In configuration (3) two SSM time series are considered: the observed SSM using Thetaprobes, and SSM derived from the LEWIS L-band radiometer located 15m above the ground. Performance of the LDAS is examined in the three configurations described above with either one variable (either SSM or LAI) or two variables (both SSM and LAI) assimilated. The joint assimilation of SSM and LAI has a positive impact on the carbon, water, and heat fluxes. It represents a greater impact than assimilating one variable (either LAI or SSM). Moreover, the LDAS is able to counterbalance large errors in the precipitation forcing given as input to the model.
Planck and other recent data in Cosmology and Particle Physics can open the way to controversial analyses concerning the early Universe and its possible ultimate origin. Alternatives to standard cosmology include pre-Big Bang approaches, new spacetime geometries and new ultimate constituents of matter. Basic issues related to a possible new cosmology along these lines clearly deserve further exploration. The Planck collaboration reports an age of the Universe t close to 13.8 Gyr and a present ratio H between relative speeds and distances at cosmic scale around 67.3 km/s/Mpc. The product of these two measured quantities is then slightly below 1 (about 0.95), while it can be exactly 1 in the absence of matter and cosmological constant in patterns based on the spinorial spacetime we have considered in previous papers. In this description of space-time we first suggested in 1996-97, the cosmic time t is given by the modulus of a SU(2) spinor and the Lundmark-Lemaître-Hubble (LLH) expansion law turns out to be of purely geometric origin previous to any introduction of standard matter and relativity. Such a fundamental geometry, inspired by the role of half-integer spin in Particle Physics, may reflect an equilibrium between the dynamics of the ultimate constituents of matter and the deep structure of space and time. Taking into account the observed cosmic acceleration, the present situation suggests that the value of 1 can be a natural asymptotic limit for the product H t in the long-term evolution of our Universe up to possible small corrections. In the presence of a spinorial space-time geometry, no ad hoc combination of dark matter and dark energy would in any case be needed to get an acceptable value of H and an evolution of the Universe compatible with observation. The use of a spinorial space-time naturally leads to unconventional properties for the space curvature term in Friedmann-like equations. It therefore suggests a major modification of the standard cosmology based on general relativity. In the new cosmology thus introduced, the contribution of the space curvature to the value of the square of H is positive definite independently of the apparent sign of this curvature, and has a much larger value than the standard curvature term. Then, a cosmological constant is no longer required. The spinorial space-time also generates automatically for each comoving observer a privileged space direction that, together with parity violation, may explain the anisotropies observed in WMAP and Planck data. Contrary to frequent statements, such a signature would not be a strange phenomenon. The effect emerges directly from the use of two complex space-time coordinates instead of the conventional four real ones, and the privileged direction would correspond to the phase of the cosmic spinor. We remind here our previous work on the subject and further discuss some cosmological implications of the spinorial space-time. (Talk given at the International Conference on New Frontiers in Physics, Kolymbari, Crete, Greece, August-September 2013. Paper submitted for the Conference Proceedings on February 5, 2014. A Post Scriptum has been added to this preprint on April 24).
Dans ce travail de thèse, nous abordons les problèmes de commande posés en co-manipulation robotique pour des tâches de manutention à travers un point de vue dont nous pensons qu'il n'est pas suffisamment exploité, bien qu'il a recourt à des outils classiques en robotique. Le problème de commande en co-manipulation robotique est souvent abordé par le biais des méthodes de contrôle d'impédance, où l'objectif est d'établir une relation mathématique entre la vitesse linéaire du point d'interaction homme-robot et la force d'interaction appliquée par l'opérateur humain au même point. Cette thèse aborde le problème de co-manipulation robotique pour des tâches de manutention comme un problème de commande optimale sous contrainte. Le point de vue proposé se base sur la mise en œuvre d'un Générateur de Trajectoire Temps-Réel spécifique, combiné à une boucle d'asservissement cinématique. Le générateur de trajectoire est conçu de manière à traduire les intentions de l'opérateur humain en trajectoires idéales que le robot doit suivre ? Il fonctionne comme un automate à deux états dont les transitions sont contrôlées par évènement, en comparant l'amplitude de la force d'interaction à un seuil de force ajustable, afin de permettre à l'opérateur humain de garder l'autorité sur les états de mouvement du robot. Pour assurer une interaction fluide, nous proposons de générer un profil de vitesse colinéaire à la force appliquée au point d'interaction. La boucle d'asservissement est alors utilisée afin de satisfaire les exigences de stabilité et de qualité du suivi de trajectoire tout en garantissant l'assistance une interaction homme-robot sûre. Plusieurs méthodes de synthèse sont appliquées pour concevoir des correcteurs efficaces qui assurent un bon suivi des trajectoires générées. L'ensemble est illustré à travers deux modèles de robot. Le premier est le penducobot, qui correspond à un robot sous-actionné à deux degrés de liberté et évoluant dans le plan. Le deuxième est un robot à deux bras complètement actionné.
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