Thèse soutenue

Nouveaux développements autour des mesures de dépendance pour l’analyse de sensibilité : application aux études d’accidents graves pour les réacteurs de génération IV

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Auteur / Autrice : Anouar Meynaoui
Direction : Béatrice Laurent
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mathématiques appliquées
Date : Soutenance le 22/11/2019
Etablissement(s) : Toulouse, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMT - INSTITUT MATHEMATIQUES DE TOULOUSE - Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 / IMT
Jury : Président / Présidente : Fabrice Gamboa
Examinateurs / Examinatrices : Béatrice Laurent, Cristina Butucea, Arthur Gretton, Sebastien Da veiga, Guillaume Perrin, Amandine Marrel
Rapporteur / Rapporteuse : Cristina Butucea, Arthur Gretton

Résumé

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Dans le cadre des études de sûreté pour les réacteurs nucléaires, les simulateurs numériques sont essentiels pour comprendre, modéliser et prévoir des phénomènes physiques. Les informations relatives à certaines entrées des simulateurs sont souvent limitées ou incertaines. L'Analyse de Sensibilité Globale (ASG) vise alors à déterminer comment la variabilité des paramètres en entrée influe sur la valeur de la sortie ou de la quantité d’intérêt. Les travaux réalisés dans cette thèse ont pour objectif de proposer des nouvelles méthodes statistiques basées sur les mesures de dépendance pour l'ASG des simulateurs numériques. On s’intéresse plus particulièrement aux mesures de dépendance de type HSIC (Hilbert-Schmidt Independence Criterion). Après les Chapitres 1 et 2 introduisant le contexte général et les motivations de la thèse respectivement en versions française et anglaise, le Chapitre 3 présente d'abord une revue générale des mesures HSIC, dans un cadre théorique et méthodologique. Ensuite, des nouveaux développements autour de l'estimation des mesures HSIC à partir d'un échantillon alternatif et s'inspirant des techniques d'échantillonnage préférentiel sont proposés. Grâce à ces développements théoriques, une méthodologie efficace pour l’ASG en présence d’incertitudes sur les distributions de probabilité des entrées est développée dans le Chapitre 4. La pertinence de la méthodologie proposée est démontrée d’abord sur un cas analytique avant d’être appliquée au simulateur MACARENa modélisant un scénario accidentel de type ULOF (Unprotected Loss Of Flow), sur un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium. Le Chapitre 5 porte ensuite sur le développement d'un test d'indépendance agrégeant plusieurs paramétrisations des noyaux intervenant dans les HSIC. La méthodologie proposée permet ainsi de capturer un plus large spectre de dépendance entre les entrées et la sortie. L’optimalité de cette méthodologie est tout d'abord démontrée d’un point de vue théorique. Ses performances et son intérêt applicatif sont ensuite illustrés sur plusieurs exemples analytiques ainsi que sur le cas du simulateur MACARENa.