Data Management Challenges for Internet-scale 3D Search Engines

This paper describes the most significant data-related challenges involved in building internet-scale 3D search engines. The discussion centers on the most pressing data management issues in this domain, including model acquisition, support for multiple file formats, asset versioning, data integrity errors, the data lifecycle, intellectual property, and the legality of web crawling. The paper also discusses numerous issues that fall under the rubric of trustworthy computing, including privacy, security, inappropriate content, and copying/remixing of assets. The goal of the paper is to provide an overview of these general issues, illustrated by empirical data drawn from the internet's largest operational search engine. While numerous works have been published on 3D information retrieval, this paper is the first to discuss the real-world challenges that arise in building practical search engines at scale.Comment: Second version, distributed by SIGIR Foru

Powertrain Assembly Lines Automatic Configuration Using a Knowledge Based Engineering Approach

Technical knowledge and experience are intangible assets crucial for competitiveness. Knowledge is particularly important when it comes to complex design activities such as the configuration of manufacturing systems. The preliminary design of manufacturing systems relies significantly on experience of designers and engineers, lessons learned and complex sets of rules and is subject to a huge variability of inputs and outputs and involves decisions which must satisfy many competing requirements. This complicated design process is associated with high costs, long lead times and high probability of risks and reworks. It is estimated that around 20% of the designer’s time is dedicated to searching and analyzing past available knowledge, while 40% of the information required for design is identified through personally stored information. At a company level, the design of a new production line does not start from scratch. Based on the basic requirements of the customers, engineers use their own knowledge and try to recall past layout ideas searching for production line designs stored locally in their CAD systems [1]. A lot of knowledge is already stored, and has been used for a long time and evolved over time. There is a need to retrieve this knowledge and integrate it into a common and reachable framework. Knowledge Based Engineering (KBE) and knowledge representation techniques are considered to be a successful way to tackle this design problem at an industrial level. KBE is, in fact, a research field that studies methodologies and technologies for capturing and re-using product and process engineering knowledge to achieve automation of repetitive design tasks [2]. This study presents a methodology to support the configuration of powertrain assembly lines, reducing design times by introducing a best practice for production systems provider companies. The methodology is developed in a real industrial environment, within Comau S.p.A., introducing the role of a knowledge engineer. The approach includes extraction of existing technical knowledge and implementation in a knowledge-based software framework. The macro system design requirements (e.g. cycle time, production mix, etc.) are taken as input. A user driven procedure guides the designer in the definition of the macro layout-related decisions and in the selection of the equipment to be allocated within the project. The framework is then integrated with other software tools allowing the first phase design of the line including a technical description and a 2D and 3D CAD line layout. The KBE application is developed and tested on a specific powertrain assembly case study. Finally, a first validation among design engineers is presented, comparing traditional and new approach and estimating a cost-benefit analysis useful for future possible KBE implementations

Caractérisation sémantique des différences entre des modèles CAO par transposition des contraintes géométriques explicites

Représentée au sein des nombreux modèles, la définition géométrique d’un produit évolue continuellement par le travail de nombreux spécialistes qui en utilisent, analysent et modifient les informations, prennent des décisions et engagent des actions à partir de cellesci. Plusieurs fois durant le cycle de vie du produit, une évolution géométrique émanera de l’un de ses modèles dits experts et devra être propagée aux autres modèles afin de préserver la cohérence de la définition du produit, sans toutefois occasionner les mêmes modifications au sein de chacun d’eux. Une transposition efficace du changement entre deux modèles experts distincts repose donc sur une représentation et une interprétation du delta géométrique adaptées au point de vue sur le produit incarné par le modèle expert auquel le changement est propagé. En considérant la définition géométrique du produit comme l’élément commun de cette fédération de modèles experts, ainsi que la dispersion – par opposition à l’intégration – de ces modèles à travers l’entreprise étendue, cette thèse par articles adopte l’avenue de la comparaison géométrique comme solution à la problématique de la transposition du changement. L’objectif est de développer une approche de comparaison permettant la caractérisation des différences géométriques repérées entre deux modèles d’un composant mécanique par l’entremise d’une sémantique favorisant l’interprétation et l’assimilation du delta géométrique du point de vue particulier d’une discipline. Des considérations particulières sont accordées à la précision du calcul des différences géométriques, à l’intelligibilité de la représentation de ces différences pour des ingénieurs mécaniciens et à la fonctionnalité de la représentation dans une optique de gestion du cycle de vie du produit. L’état de l’art en comparaison des modèles CAO 3D, selon les perspectives des scénarios d’application, des méthodes de calcul des différences et des outils logiciels existants, a mené aux constats que les applications de la comparaison sont nombreuses et que la transposition du changement se classe parmi celles nécessitant l’identification des différences entre modèles. Ces constats ont été confirmés par des essais logiciels qui ont démontré qu’aucune solution d’identification des différences ne peut être exploitée sans égard aux particularités du scénario à résoudre, en plus de mettre en évidence les carences des solutions existantes en termes de représentation des différences. Un cadre pour la formalisation et la caractérisation des scénarios de comparaison dans le but de mieux les maitriser et les outiller est d’ailleurs proposé. L’approche de comparaison des modèles CAO 3D présentée exploite les contraintes géométriques explicites, détaillant la géométrie originale selon un niveau d’abstraction familier pour un ingénieur et selon le point de vue particulier de sa discipline, afin de caractériser le delta géométrique qui distingue la géométrie évoluée de l’originale. Cette approche combine la mise en correspondance des éléments topologiques entre les représentations B-Rep originale et modifiée, la transposition du schéma de contraintes géométriques de la géométrie originale vers la géométrie modifiée et la représentation, au sein d’un nouveau modèle inspiré du génie logiciel, de ces associations et des différences qui peuvent en être déduites. Ainsi, il devient possible d’exprimer le delta géométrique caractérisant l’évolution en termes de variations de contraintes dimensionnelles originales et/ou de l’abandon de certaines contraintes géométriques

Set-Based Prototyping in the Context of the Configurable Virtual Product: The Construction of the Learning Value Streams (LVS) Model

RÉSUMÉ La présente thèse de doctorat est le résultat de sept années de recherche intervention dans les domaines de la conception et du développement de produits suivant le paradigme lean en aérospatial. Cette recherche action est motivée par la nécessité de développer les connaissances ainsi que les outils appropriés pour le développement de produits suivant l’approche lean (LPD pour Lean Product Development) et en particulier celle de l’ « ingénierie concourante fondée sur les options de conception » (SBCE pour Set-Based Concurrent Engineering) en aérospatial. Une telle nécessité se justifie par les facteurs socioéconomiques du 21ème siècle qui imposent des approches de conception et développement toujours plus robustes, résilientes, réactives, flexibles, innovantes et adaptables face aux fluctuations du marché et à la demande des consommateurs qui évolue rapidement, ceci afin de permettre aux compagnies de demeurer compétitives. L’objectif principal de la recherche, au vue de tels impératifs, est d’identifier, pour ensuite développer et intégrer dans un modèle holistique, les aspects, les caractéristiques et les catalyseurs essentiels des approches LPD et SBCE appliquées à l’industrie aérospatiale de façon à supporter l’implémentation à grande échelle de telles approches, et ce, dans une optique sousjacente de gestion de cycle de vie du produit (PLM pour Product Lifecycle Management). La planification et l’exécution du projet de recherche sont réalisées en respectant une méthodologie éprouvée en conception (DRM pour Design Research Methodology) afin de focaliser les résultats sur l’avancement des connaissances et de la pratique du LPD et SBCE en tant qu’approches de conception. La recherche apporte en conséquence des contributions majeures à ces champs d’étude tout en prescrivant une méthodologie de transformation des processus et outils de développement de produits dans l’industrie par le biais de l’implémentation du modèle de « chaines de valeur apprenantes » (LVS pour Learning Value Streams). Plus en détails, les contributions aux avancées scientifiques et pratiques dans le domaine vont comme suit : (1) La proposition d’un nouveau cadre d’analyse de la littérature SBCE, ainsi qu’une méthodologie de revue systématique fondée sur des données probantes; (2) L’avancement des connaissances théoriques et pratiques du LPD et SBCE des aspects les plus généraux aux plus significatifs; (3) L’avancement des connaissances théoriques et pratiques sur la modélisation et les structures de produit requises dans une optique de gestion de cycle de vie du produit----------ABSTRACT The work reported in this thesis is the result of seven years of participatory action research in the field of Lean Product Development (LPD) in aerospace engineering. This research is motivated by the necessity to develop understanding and support for practical implementations of lean product development and especially Set-Based Concurrent Engineering (SBCE) in industry. Such necessity is justified by 21st century compelling socioeconomic factors that demand robust, resilient, responsive, flexible, innovative, adaptable and lean product development processes in order for companies to stay competitive in rapidly changing markets. The main purpose of the research is to identify and develop the essential SBCE and LPD aspects, characteristics, features and catalysts as they relate to aerospace large-scale industrial product development in order to form a holistic model that can support practical implementations of LPD in industry from a product lifecycle perspective. A design research methodology (DRM) is used for planning and executing the design research project while ensuring that focus is placed on achieving progress with regards to understanding and implementation of SBCE and LPD as Design practices. As a result, this thesis work provides substantial contribution to understanding of LPD and SBCE and furthermore, entails valuable proposal for the practice in industry through the CCS model and the construction of the Learning Value Streams (LVS) model. Major contributions to the advancement of scientific knowledge and practice in the fields are as follows: (1) The proposal of a new SBCE dual analysis framework combined with an evidence-based systematic review methodology; (2) The advancement of theoretical and practical understanding of LPD and SBCE from the larger to the most significant aspects; (3) The advancement of theoretical and practical understanding of product models and product structure progression requirements for lean product lifecycle management; (4) the proposal of a new methodology, including new as-tested structure to support cross-collaboration during prototyping and testing in lifecycle management contexts; (5) The proposal of a new existential domain alongside the functional, technological and physical domains in order to address the lack of product modelling constructs and methodology when it comes to service or as-tested configurations, hardware testing transactions and prototype information tracking on the basis o

Fifth Conference on Artificial Intelligence for Space Applications

The Fifth Conference on Artificial Intelligence for Space Applications brings together diverse technical and scientific work in order to help those who employ AI methods in space applications to identify common goals and to address issues of general interest in the AI community. Topics include the following: automation for Space Station; intelligent control, testing, and fault diagnosis; robotics and vision; planning and scheduling; simulation, modeling, and tutoring; development tools and automatic programming; knowledge representation and acquisition; and knowledge base/data base integration

Third International Conference on Technologies for Music Notation and Representation TENOR 2017

The third International Conference on Technologies for Music Notation and Representation seeks to focus on a set of specific research issues associated with Music Notation that were elaborated at the first two editions of TENOR in Paris and Cambridge. The theme of the conference is vocal music, whereas the pre-conference workshops focus on innovative technological approaches to music notation

Products and Services

Today’s global economy offers more opportunities, but is also more complex and competitive than ever before. This fact leads to a wide range of research activity in different fields of interest, especially in the so-called high-tech sectors. This book is a result of widespread research and development activity from many researchers worldwide, covering the aspects of development activities in general, as well as various aspects of the practical application of knowledge

BIM in the construction industry

En las últimas décadas, el término modelado de información de construcción (BIM) se ha mencionado en una amplia gama de esfuerzos de investigación de la construcción. BIM es una nueva solución para la recesión sin precedentes en la industria de la construcción, es decir, pérdida de productividad, escasez de mano de obra, sobrecostos y competitividad severa. La tecnología BIM proporciona muchos beneficios: detección rápida de conflictos de diseño, regulación automática de diseño algoritmo de verificación, visualización de realidad virtual/aumentada y entorno de trabajo de colaboración. BIM los expertos, así como los profesionales de la industria, enfatizan la importancia de las aplicaciones BIM en el campo de construcción. Dado el rápido desarrollo y adopción de BIM en la arquitectura, ingeniería, y construcción (AEC), están surgiendo nuevas tendencias relevantes para la investigación de BIM, siendo sumamente útil no sólo para los académicos sino también para los profesionales.In recent decades, the term building information modeling (BIM) has been mentioned in a wide range of construction research endeavors. BIM is a new solution for unprecedented recession in the construction industry, i.e., productivity loss, labor shortage, cost overrun, and severe competitiveness. BIM technology provides many benefits: prompt design clash detection, automatic deign regulatory check algorithm, augmented/virtual reality visualization, and collaboration work environment. BIM experts as well as industry practitioners are stressing the importance of BIM applications in the field of construction. Given the rapid development and adoption of BIM in the architecture, engineering, and construction (AEC) industry, new trends relevant to the research of BIM are emerging, being exceedingly helpful not only for academics but also for practitioners