Psychologie Ergonomique de l'Optimisation des Processus Décisionnels

L'expression « psychologie ergonomique » affirme « un ancrage dans la psychologie et ses différentes branches, sans exclusive : psychologie cognitive, psychologie sociale, psychologie des émotions, etc. » (Grosjean, Raufaste, Giboin, 2003, p. 194). Pour aborder la question de la modélisation des processus qui permettent à un individu d'adapter sa performance aux exigences de son environnement, nous convoquerons aussi les connaissances de diverses sciences cognitives, de l'intelligence artificielle aux neurosciences, en passant par la linguistique.Le chapitre I présente la méthode que nous avons développée, « l'Analyse Rationnelle des Situations de Travail ». Les valeurs de rationalité y sont définies comme les dimensions de l'activité cognitive sur lesquelles opère l'optimisation. Une exploration empirique en médecine d'urgence est rapportée, au regard notamment des va-leurs de richesse, pertinence et flexibilité. Le chapitre II aborde la question du choix des cadres normatifs utilisables pour la pertinence et la flexibilité. Pour la pertinence, des expériences montrent, dans le diagnostic radiologique, la meilleure plausibilité psychologique de la théorie des possibilités comparée à la théorie des probabilités. Pour la flexibilité, nous présentons le tout premier test d'une axiomatisation du raisonnement non monotone, le système P.Au niveau descriptif, nos travaux visent à comprendre les processus qui gèrent les valeurs de rationalité. Les chapitres III à VI présentent le développement d'un modèle théorique global des processus qui gèrent les valeurs de richesse (chapitre III), pertinence (chapitres IV et V), et flexibilité (chapitres VI), respectivement. Des expériences menées auprès de radiologues et de médecins urgentistes sont présentées. Les chapitres III et IV sont basés sur les mécanismes associationnistes de notre modèle théorique initial. Le chapitre IV présente des investigations en vue d'intégrer un module affectif dans notre modèle théorique. Trois modèles structuraux y soutiennent la plausibilité de l'heuristique d'affect dans le jugement et la décision. Le chapitre VI constitue une extension de notre modèle théorique général en vue de le rendre capable de rendre compte de la flexibilité. Bien que la flexibilité soit généralement conçue comme l'adaptation de la représentation aux données externes, nous fournissons à la fin de ce chapitre des données sur une autre forme de flexibilité : l'ajustement des données à la représentation.La partie projet du document commence par un examen critique des travaux présentés dans la partie bilan. La substance du projet est ensuite exposée en trois chapitres. Le premier traite des investigations expérimentales que nous projetons de réaliser. Le deuxième présente nos projets de simulations informatiques. Le troisième et dernier volet est consacré à l'exposé de recherches plus orientées vers la recherche appliquée

Planification de la maintenance d'un parc de turbines-alternateurs par programmation mathématique

RÉSUMÉ Une population grandissante de groupes turbines-alternateurs dans les centrales hydroélectriques arrive à sa fin de vie utile et les gestionnaires appréhendent la concurrence des arrêts pour des rénovations majeures avec un nombre tel que les ressources disponibles dans une même période ne seraient pas suffisantes. Ces retraits du réseau peuvent durer jusqu'à une année entière et mobilisent des ressources importantes en plus de la perte de production électrique. Les prévisions à la hausse des ventes à l'export et des rythmes de production sévères font craindre la mise à l'arrêt de beaucoup de groupes en même temps. Actuellement, le jugement des experts est au coeur des décisions des retraits qui se basent essentiellement sur des inspections périodiques et des mesures effectuées in-situ et dont les résultats sont centralisés chez l'équipe de planification des retraits. La nature aléatoire des phénomènes de dégradations qui ont lieu, font en sorte que la capacité de prévision de l'usure par l'inspection a un caractère de court-terme. Une vision des rénovations majeures sur le long terme est activement recherchée par les gestionnaires dans un souci de justification et de rationalisation des ressources budgétaires allouées aux rénovations. Les gestionnaires disposent d’une quantité impressionnante de données. Parmi elles, figurent la production horaire de chaque groupe depuis plusieurs années, l'historique des réparations sur chaque organe ainsi que les retraits majeurs effectués depuis les années 1950. Dans ce projet de recherche, nous nous proposons de résoudre le problème de planification de la maintenance d’un parc de 90 groupes turbines-alternateurs du réseau de production d'Hydro- Québec sur un horizon de 50 ans. Nous développons une méthodologie scientifique et rationnelle de préparation des plans des retraits qui serviront de support à la prise de décision en exploitant les données de mesures et les historiques disponibles tout en respectant un ensemble de contraintes techniques et économiques. Pour respecter la confidentialité de certaines données, toutes les dénominations originales ont été modifiées pour les rendre anonymes. Ce problème de planification est traité comme un problème d’optimisation avec contraintes. D'abord, un groupe est étudié pour ressortir les organes les plus influents. Un modèle de taux de défaillance est développé pour prendre en compte les caractéristiques technologiques de l'organe et d'utilisation du groupe. Ensuite, des stratégies de remplacements et de réparations sont----------ABSTRACT A growing number of Hydro-Québec's hydro generators are at the end of their useful life and maintenance managers fear to face a number of overhauls exceeding what can be handled. Maintenance crews and budgets are limited and these withdrawals may take up to a full year and mobilize significant resources in addition to the loss of electricity production. In addition, increased export sales forecasts and severe production patterns are expected to speed up wear that can lead to halting many units at the same time. Currently, expert judgment is at the heart of withdrawals which rely primarily on periodic inspections and in-situ measurements and the results are sent to the maintenance planning team who coordinate all the withdrawals decisions. The degradations phenomena taking place is random in nature and the prediction capability of wear using only inspections is limited to shortterm at best. A long term planning of major overhauls is sought by managers for the sake of justifying and rationalizing budgets and resources. The maintenance managers are able to provide a huge amount of data. Among them, is the hourly production of each unit for several years, the repairs history on each part of a unit as well as major withdrawals since the 1950's. In this research, we tackle the problem of long term maintenance planning for a fleet of 90 hydro generators at Hydro-Québec over a 50 years planning horizon period. We lay a scientific and rational framework to support withdrawals decisions by using part of the available data and maintenance history while fulfilling a set of technical and economic constraints. We propose a planning approach based on a constrained optimization framework. We begin by decomposing and sorting hydro generator components to highlight the most influential parts. A failure rate model is developed to take into account the technical characteristics and unit utilization. Then, replacement and repair policies are evaluated for each of the components then strategies are derived for the whole unit. Traditional univariate policies such as the age replacement policy and the minimal repair policy are calculated. These policies are extended to build alternative bivariate maintenance policy as well as a repair strategy where the state of a component after a repair is rejuvenated by a constant coefficient

Fusion de données multi-capteurs pour la construction incrémentale du modèle tridimensionnel texturé d'un environnement intérieur par un robot mobile

Ce travail traite la Modélisation 3D d'un environnement intérieur par un robot mobile. La principale contribution concerne la construction d'un modèle géométrique hétérogène combinant des amers plans texturés, des lignes 3D et des points d'intérêt. Pour cela, nous devons fusionner des données géométriques et photométriques. Ainsi, nous avons d'abord amélioré la stéréovision, en proposant une approche de la mise en correspondance stéréoscopique par coupure de graphe. Notre contribution réside dans la construction d'un graphe réduit qui a permis d'accélérer la méthode globale et d'obtenir de meilleurs résultats que les méthodes locales. Aussi, pour percevoir l'environnement, le robot est équipé d'un télémètre laser 3D et d'une caméra. Nous proposons une chaîne algorithmique permettant de construire une carte hétérogène, par l'algorithme de Cartographie et Localisation Simultanées (EKF-SLAM). Le placage de la texture sur les facettes planes a permis de solidifier l'association de données.This thesis examines the problem of 3D Modelling of indoor environment by a mobile robot. Our main contribution consists in constructing a heterogeneous geometrical model containing textured planar landmarks, 3D lines and interest points. For that, we must fuse geometrical and photometrical data. Hence, we began by improving the stereo vision algorithm, and proposed a new approach of stereo matching by graph cuts. The most significant contribution is the construction of a reduced graph that allows to accelerate the global method and to provide better results than the local methods. Also, to perceive the environment, the robot is equipped by a 3D laser scanner and by a camera. We proposed an algorithmic chain allowing to incrementally constructing a heterogeneous map, using the algorithm of Simultaneous Localization and Mapping based (EKF-SLAM). Mapping the texture on the planar landmarks makes more robust the phase of data association

Les effets des systèmes d'information géographique sur la gestion de l'information en aménagement du territoire

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Performance d'une heuristique d'agrégation optimale bidimensionnelle

Cette communication propose une discussion et une étude par simulations de l'efficacité de l'heuristique de Ritschard et al. [RIT 01] pour la recherche simultanée des niveaux d'agrégation optimaux de deux variables catégorielles. L'heuristique consiste en une procédure ascendante où l'on procède successivement au regroupement de deux catégories qui maximise l'amélioration du critère choisi. L'heuristique est comparée à l'exploration exhaustive de toutes les possibilités de regroupement. Les simulations réalisées font apparaître que le gain considérable en temps de calcul peut se traduire par un coût relativement important en termes de pourcentage d'optima globaux manqués mais très limité en termes d'écart par rapport à l'optimum global.This paper discusses the efficiency of Ritschard et al.'s heuristic [RIT 01] for simultaneously determining the optimal aggregation of two categorical variables. The heuristic is a bottom-up algorithm that proceeds successively to the grouping of two categories that maximizes the increase in the selected criteria. The heuristic is compared to the exhaustive scanning of all possible groupings. The simulations reported show that the dramatic reduction in required computation time has a relatively high cost in terms of the percentage of missed optima. They show, nevertheless, that the missed solutions are very close to the global optimum

Etude et modélisation hydropédologique d'un bassin versant de la zone sahélo-soudanienne au Burkina-Faso (utilisation du modèle "SOURCE")

Cette thèse a pour objectif la mise au point d'une modélisation hydropédologique d'un bassin versant préalable à une modélisation des comportements hydriques de ce bassin. Les conceptions de la modélisation hydrologique sont traditionnellement orientées vers la recherche des crues maximales pour les études d'ouvrages d'art. Elles ont cependant évolué et se préoccupent également aujourd'hui d'étudier les phénomènes plus globalement en étudiant les besoins en eau des cultures et l'assainissement des sols. Nous exposons les principes et le fonctionnement théorique d'un modèle hydropédologique spatialisé. Il intègre les différenciations spatiales du fonctionnement hydrique des sols d'un paysage restreint pour les besoins de l'expérimentation à un bassin versant. Il permettra d'étudier la gestion des bilans d'eau d'une aire de réception des précipitations et d'évaluer sa contribution au ruissellement à la redistribution de l'eau dans le sol et vers la nappe et à sa consommation par la végétation. Nous aborderons les concepts de base, la modélisation de la couverture pédologique en organisation de volumes hydropédologiques, la spatialisation du système pédologique, le fonctionnement hydrodynamique dans le temps et l'espace et l'ensemble des fonctions de transfert propres au transfert hydrique dans les sols. L'étude de terrain qui permet d'établir cette modélisation recouvre la caractérisation physique du milieu. On établit une base d'informations concernant le milieu physique d'un bassin versant du Nord Burkina Faso en zone climatique sahélo-soudanienne, de substrat granitique fissuré. Puis nous poursuivrons cette description générale par une approche plus précise de l'hydrologie du bassin versant: l'hydrographie, les fonctionnements hydrologiques élémentaires des surfaces caractéristiques des aires contributives, et le comportement hydrique naturel des sols. La télédétection, l'analyse d'images permettent une bonne compréhension des répartitions spatiales des classes d'états de surface et constituent un préalable utile à la modélisation. L'étude du milieu pédologique, présente trois phases: Une étude générale des organisations pédologiques du bassin et des principales caractéristiques des sols. Une étude du milieu poreux et des propriétés hydriques des volumes du sol. La typologie des volumes hydropédologiques et leurs classifications en volumes caractérisés par leurs propriétés propres au transfert et au stockage d'eau. Cette modélisation en volumes hydropédologiques donne lieu à la compartimentation de la couverture pédologique aboutissant à un bassin composé de 17 séquences de volumes hydropédologiques de référence. L'ensemble des données du système d'information réunies au travers de la modélisation de la couverture pédologique, des états de surfaces et de l'étude des propriétés hydropédologiques constitue la base de données physique du milieu. Le modèle "SOURCE" modélise dans le temps et l'espace le devenir de l'eau entrant dans le système. On en examine la cohérence des résultats, dans l'état actuel de son développement, en critiquant les informations issues du modèle sous la forme de chroniques de lames ruisselées et d'évapotranspiration, de profils d'eau stockée: - au niveau de parcelles agronomiques expérimentales constituant des micro bassins versants. - au niveau du bassin versant de 3 km2. La modélisation du bassin versant sur deux années contrastées permet généralement de confirmer les résultats obtenus, sur les parcelles, par ce modèle et d'en évaluer assez clairement les limites. Nous concluons sur les améliorations à apporter au modèle. (Résumé d'auteur