Iaroslav V. Blagouchine

Cette thèse de doctorat traite les aspects de la modélisation et de l'analyse de la parole, regroupés sous le chapeau commun de la qualité. Le premier aspect est représenté par le développement d'un modèle interne de contrôle de la production de la parole ; le deuxième, par le développement des outils pour son analyse. Un modèle interne optimal sous contraintes est proposé pour le contrôle d'un robot parlant, basé sur l'hypothèse du point d'équilibre (EPH, modèle-lambda). Ce modèle interne se repose sur le principe suivant : les mouvements du robot sont produits de telle façon que la longueur du chemin, parcouru dans l'espace interne des commandes motrices lambda, soit minimale, sous certaines contraintes liées à l'espace externe. L'aspect mathématique du problème conduit au problème géodésique généralisé, un problème relevant du calcul variationnel, dont la solution exacte analytique est assez complexe. En utilisant certains résultats empiriques, une solution approximative est enfin développée et implémentée. La solution du problème donne des résultats intéressants et prometteurs, et montre que le modèle interne proposé permet d'atteindre une certaine réalité de la production de la parole ; notamment, des similitudes entre la parole réelle et celle produite par le robot sont constatées. Puis, dans un but d'analyser et de caractériser le signal de parole, plusieurs méthodes d'analyse statistique sont développées. Elles sont basées sur les statistiques d'ordre supérieurs et sur l'entropie discrète normalisée. Dans ce cadre, nous avons également élaboré un estimateur non-biaisée et efficace du cumulant d'ordre quatre, en deux versions bloc et adaptative.

Recently, several new results related to the evaluation of the series sum (-1)^n zeta(n)/(n+k) were published. In this short note we show that this series also possesses an interesting connection to the values of the zeta-function on the critical line and to the Euler constant.

The generalized Stieltjes constants γ n ( v ) \gamma _n(v) are, up to a simple scaling factor, the Laurent series coefficients of the Hurwitz zeta function ζ ( s , v ) \zeta (s,v) about its unique pole s = 1 s = 1 . In this work, we devise an efficient algorithm to compute these constants to arbitrary precision with rigorous error bounds, for the first time achieving this with low complexity with respect to the order n n . Our computations are based on an integral representation with a hyperbolic kernel that decays exponentially fast. The algorithm consists of locating an approximate steepest descent contour and then evaluating the integral numerically in ball arithmetic using the Petras algorithm with a Taylor expansion for bounds near the saddle point. An implementation is provided in the Arb library. We can, for example, compute γ n ( 1 ) \gamma _n(1) to 1000 digits in a minute for any n n up to n = 10 100 n=10^{100} . We also provide other interesting integral representations for γ n ( v ) \gamma _n(v) , ζ ( s ) \zeta (s) , ζ ( s , v ) \zeta (s,v) , some polygamma functions, and the Lerch transcendent.

In a recent issue of the Bulletin of the Korean Mathematical Society, Qi and Zhang discovered an interesting integral representation for the Bernoulli numbers of the second kind (also known as Gregory's coefficients, Cauchy numbers of the first kind, and the reciprocal logarithmic numbers). The same representation also appears in many other sources, either with no references to its author, or with references to various modern researchers. In this short note, we show that this representation is a rediscovery of an old result obtained in the XIXth century by Ernst Schr\"oder. We also demonstrate that the same integral representation may be readily derived by means of complex integration. Moreover, we discovered that the asymptotics of these numbers were also the subject of several rediscoveries, including very recent ones. In particular, the first-order asymptotics, which are usually (and erroneously) credited to Johan F. Steffensen, actually date back to the mid-XIXth century, and probably were known even earlier.