Conception d'une plateforme d'Animats destinée à l'étude d'aglgorithmes d'apprentissage appliqués à la survie en environnement réel

RÉSUMÉ Le présent mémoire résume les travaux de maîtrise réalisés dans l’optique de proposer une plateforme de déploiement et d’analyse d’algorithmes d’apprentissage appliqués aux animats. Les animats désignent des agents minimalement équipés aussi bien sur le plan mécanique qu’en termes de puissance de calcul. Néanmoins, la théorie gravitant autour de l’étude de ces entités vise à mettre en avant des méthodes d’apprentissages permettant à ceux-ci d’évoluer à partir de ce qu’ils auront appris de leur expérience dans l’environnement. À l’image des êtres vivants, les différences de perception du milieu environnant devraient permettre de voir naître des particularités et des comportements différents pour chacun d’entre eux. Par ailleurs, ces animats devraient avoir la faculté de pouvoir communiquer entre eux dans le but de permettre, s’ils le désirent, de pouvoir partager de l’information et de se servir d’une connaissance et d’un apprentissage communs pour assouvir ce qui devrait être leur principal objectif : survivre dans leur environnement. Le domaine de recherche des animats comprend aussi bien l’étude des animats simulés que celle des animats réels. Alors que le premier permet un déploiement facilité par l’abstraction rendue possible par les langages de haut niveau, la nécessité de devoir simuler un environnement avec l’ensemble de ses singularités induit une erreur de modélisation qui n’existe pas lorsque les animats sont physiquement réalisés. Par conséquent, si une telle plateforme était disponible, il serait alors seulement nécessaire de se concentrer sur les algorithmes d’apprentissage plutôt que sur des problèmes de modélisation. Par ailleurs, bien souvent, des algorithmes puissants lors des simulations se retrouvent inadaptés pour des problèmes réels de par le manque de fidélité entre l’environnement simulé et réel. Notamment, qu’adviendrait-il si un capteur devenait défectueux? Si une situation inconnue était rencontrée? Si le bruit ou la précision des capteurs avait mal été modélisés?Dans ce contexte, nous proposons d’étudier et de concevoir ce qui sera la base d’une plateforme de développement et d’analyse d’algorithmes d’apprentissage. À la différence des plateformes existantes, la principale originalité de cette plateforme réside dans la prise en compte des problèmes énergétiques. En effet, pour pouvoir survivre l’animat devrait être capable d’estimer et de prévoir ses dépenses énergétiques présentes et futures et de les prendre en considération dans le choix des tâches à effectuer.----------ABSTRACT This master’s thesis summarizes the achievements realized towards proposing a platform for deployment and analysis of machine learning algorithms applied to animats. Animats are agents minimally equipped on the mechanical plan as well as in terms of computing power. Nevertheless, the theory describing the study of these entities aims at discovering learning methods allowing them to evolve using what they learnt from their experience in the environment. Just like human beings, differences in perception of the surrounding environment should allow peculiarities and several behaviors for each of them. Besides, these animats should be able to communicate between them so as to allow, if needed, to share information and to use common knowledge and learning in order to succeed in what should be their main objective: survive in their environment. The research field of animats includes the study of simulated and real animats. While the former allows a facilitated deployment due to the abstraction made possible by high-level languages, the necessity to emulate an environment with all peculiarities can lead to modeling errors that may be avoided when animats are physically built. Consequently, if such a platform was available, it would only be necessary to focus on the learning algorithms rather than on the modelling problems. Besides, very often, powerful algorithms tested on simulation may prove themselves unsuitable for real problems in real environments. For instance, it is hard to predict what would happen if a sensor became defective, if an unexpected situation was met, or if the noise or the precision of the sensors was not properly modeled.In this context, we suggest studying and designing what will be the base of a platform for development and analysis of learning algorithms. Unlike the existing platforms, the main originality of this platform lies in the consideration of energy constraints. Indeed, to enhance its survivability, the animat should be able to estimate and to plan its present and future energy consumption and to consider it in the choices made. Besides, the objective was to design an animat sufficiently equipped to realize simple tasks but relatively primitive to make it necessary to take advantage of algorithmic parades, like for example the pooling of information. Therefore, the computing power embedded in the animat was purposely reduced to force the relocation of processing that proves too complex. On the other hand, a reduced size and a moderate price are necessary features to enable deployment of a colony of animats

Proposition d'un outil d'aide à la décision pour la gestion des commandes en cas de pénurie : une approche par la performance

La thèse s'intéresse au processus de gestion des commandes dans le cas où la promesse de vente faite au client (quantité, date) ne peut être tenue en raison de ruptures temporaires de produits. Il s'agit alors de proposer un outil pour traiter les commandes de manière à satisfaire au mieux le client tout en respectant les contraintes de l'entreprise. Nous proposons un modèle d'Advanced Available To Promise pour l'aide à la gestion de commandes en cas de rupture. Il s'agit d'un outil d'aide à la décision multicritère qui permet de prendre en compte les points de vue des différents acteurs ainsi que les possibilités de flexibilité pour exécuter les commandes (substitution, livraison partielle et multi-site). Le paramétrage de l'outil permet de mettre en oeuvre des stratégies de gestion de la pénurie et d'exécution des commandes plus ou moins efficiente ou agile. Afin de mesurer et d'évaluer la performance des résultats obtenus, nous proposons également un référentiel tri-dimensionnel. ABSTRACT : Our objective is to optimize the Order Management Process performance in case of stock out situation. To reach this goal, we propose a method and a tool to integrate Supply Chain and Demand Chain. Concretely, the thesis proposes a model known as “Advanced Availbale To Promise” for decision- aking with the order management in the event of stock-out. This multicriterion decision- aking tool makes possible to take into account the different points of view from the actors as well as the possibilities of flexibility to fulfill the orders (substitution, partial delivery, multi site). The parameters setting of the tool makes it possible to implement various strategies to manage the shortage and fulfill the orders: efficient, responsive, effective, agile and leagile. In order to measure and to evaluate the performance of the results, the thesis also proposes a three-dimensional framewor

Méthodologie de conception d'un modèle comportemental pour la vérification formelle

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Jadis synchrones, désormais GALS, les architectures de FPGA

Il est de plus en plus difficile de répondre à la demande conflictuelle de circuits plus grands et plus rapides par les avancées seules des technologies des semi-conducteurs. À un certain point, on s'attend à ce que les concepteurs et les fabricants doivent abandonner la méthodologie de conception synchrone traditionnelle pour une méthodologie localement synchrone globalement asynchrone (GALS). De tels changements engendrent plus de contraintes de synchronisation, mais également plus de flexibilité. En conséquence, une méthodologie pour l'implémentation de composants GALS sur FPGA synchrones traditionnels est d'abord présentée. Les objecfifs sont de définir un ensemble minimal de composants asynchrones de base, de permettre leur implémentation et d'établir les contraintes et les limitations de tels circuits. Les résultats de simulation confirment que des conceptions GALS implémentées à l'aide de ressources du FPGA (tableau de correspondance et bascules) et des outils courants de placement et routage permettent l'implémentation de composants asynchrones tels que la ligne à retard, l'élément C de Muller et l'arbitre. Ces composants peuvent être implémentés dans des FPGA synchrones traditionnels tant que ces conceptions sont soumises à des contraintes appropriées et qu'elles sont ufilisées en fonction des limitations du circuit. Pour atteindre de meilleures performances, une nouvelle architecture de FPGA compatible avec les dispositifs synchrones existants et qui soufient intrinsèquement les conceptions GALS est présentée. L'objecfif principal est simple : l'architecture proposée doit apparaître inchangée pour les concepfions synchrones, mais doit inclure un ensemble minimal de composants de base pour empêcher la métastabilité lors de communicafions asynchrones. Les résultats de simulation, d'un générateur d'horloge qui peut être arrêté, sont présentés. Tous ces résultats démontrent qu'avec très peu de circuits adaptés, une cellule standard de FPGA peut devenir appropriée pour les méthodologies GALS. Un circuit de masquage des aléas temporels est finalement présenté pour masquer la métastabilité et les problèmes de synchronisafion. Le but est de définir un circuit capable de mettre, physiquement, en application les contraintes qui masquent les sources de métastabilité de façon à ce que la synchronisafion paraisse transparente. Les résultats de simulation confirment qu'un tel circuit peut masquer totalement toutes les sources de métastabilité sans dégradafion des performances, mais avec une latence apparentée au temps nécessaire à la stabilisation d'une bascule de mémoire

Méthodes formelles de haut niveau pour la conception de systèmes électroniques fiables

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

La conception collaborative avec les fournisseurs : proposition d'une méthode d'analyse par les dysfonctionnements

This thesis is focused on collaborative development of new products with suppliers. A method toanalyze failures linked to this type of development is proposed and enables to improve thispractice. This work is based on case studies carried out at Somfy Company, on interviews carriedout with 10 companies and on a quantitative study carried out with the University of Twente.From a literature review and our case studies, a list of failures is proposed followed by a failuresclassification in 5 classes following the customer/supplier collaboration lifecycle. Then, aquantitative impact analysis of the failures on the project performance via a survey is proposedto generalize the case studies’ results. The final result of this thesis is a risk analysis tool appliedto collaborative development with suppliers developed with Somfy and inspired by the FMEAapproach. This tool enables, at the beginning of a collaborative development project, to identifythe most critical potential failures in order to set up an adapted action plan.Ce travail de thèse a pour thème le co-développement de nouveau produit avec les fournisseurs.Nous proposons une méthode d’analyse des dysfonctionnements liés à ce type de conceptiondite « collaborative » qui permet d’en améliorer la pratique. Ce travail s’appuie sur des études decas réalisées au sein de l’entreprise Somfy, des interviews menées au sein de 10 entreprises etune étude quantitative menée avec l’Université de Twente. A partir de la littérature et des étudesde cas, nous proposons une liste des dysfonctionnements puis une classification de ces derniersen 5 classes selon le cycle de vie de la collaboration client/fournisseur. Puis, une analysequantitative d’impact des dysfonctionnements sur la performance projet via une enquête estproposée pour généraliser les résultats des études de cas. Le résultat final de cette thèse est unoutil d’analyse de risques en co-développement avec les fournisseurs développé avecl’entreprise Somfy et inspiré de la démarche AMDEC. Cet outil permet, en début de projet de codéveloppement,d’identifier les dysfonctionnements potentiels les plus critiques de façon àmettre en place un plan d’action adapté

Le déclin de l’Empire américain et l’avenir des francophonies en périphérie : le cas de la Saskatchewan

La survie et l’épanouissement de la langue française au Canada aujourd’hui sont influencés par des tendances opposées : l’épanouissement et l’étiolement linguistiques. Ces tendances contradictoires sont autant mondiales que nationales. Ainsi dans certaines régions du Canada, et dans quelques parties du monde, le nombre de personnes parlant le français augmente. Au Canada, les droits des francophones s’accroissent sans cesse depuis les années 1960. Mais plusieurs régions à l’extérieur du Québec subissent des tendances démographiques inquiétantes qui conduisent à l’affaiblissement général des communautés et à la perte de la langue française. L’étude de cas type d’une région menacée, comme la Saskatchewan, devrait tenir compte de facteurs extérieurs qui influent sur les tendances internes de cette communauté. En particulier, ces facteurs doivent tenir compte des tendances mondiales concernant la langue française et de l’insertion de la Saskatchewan dans les contradictions du capitalisme avancé sous l’hégémonie américaine.The survival and vitality of the French language in Canada today are influenced by opposing trends towards linguistic épanouissement on the one hand and linguistic attenuation on the other. These contradictory trends are global as well as national. In certain regions of Canada and some parts of the world, the number of Francophones is increasing. In Canada, Francophone linguistic rights have been expanding since the 60s. But several regions outside Quebec are showing disturbing demographic trends that are leading to a general weakening of Francophone communities and a loss of the French language. A case study of one of these threatened regions, such as Saskatchewan, should take into account the external factors that influence this community’s internal trends. In particular, these external factors must factor in world trends in the use of French and where Saskatchewan sits within the contradictions of advanced capitalism under the American hegemony