P.L.M et gestion des évolutions de données techniques : impacts multiples et interchangeabilité restreinte

25 PagesInternational audienceThe principles and the modalities proposed by Product Lifecycle Management (P.L.M) to manage the technical data evolutions, are studied in the contexts of intensive renewal and creation of technical objects (innovation) with serial reproduction (serialization). The problem to manage multiple impacts on configurations has not been resolved on theoretical and practical plans yet. The attempts to conjugate the various functionalities offered by PLM lead in fact to irreconcilable choices, and the expected results must be relativized thereof. The conditions and the principles to automate the configurations evolutions management are redefined, in particular via a notion of restricted, relative and conditional interchangeability, and via a new naming of objects, able to identify their composition according to the configurations of uses. In fine, a typology of the possible formalisms to manage the configurations evolutions, according to the generic industrial situations conjugating in a variable way innovation and serialization, is proposed. Investigations were hold in industrial environment (aeronautics, automobile, endless fire industry) and in healthcare. The main P.L.M. solutions of the market have been examined.Les principes et les modalités de gestion des évolutions des données techniques proposées par les Product Lifecycle Management (P.L.M) sont étudiées dans les contextes de forte évolutivité des objets techniques et de reproduction en série (sériation). La problématique de la gestion des évolutions ayant des impacts multiples et fréquents sur les configurations n'a pas été résolue sur les plans conceptuel et pratique. Les tentatives de conjugaison des fonctionnalités offertes par les PLM conduisent en fait à des choix inconciliables, et les résultats escomptés doivent donc être relativisés. Les conditions et les principes d'une gestion automatisable des évolutions de configurations sont redéfinis, notamment via une notion d'interchangeabilité restreinte, relative et conditionnelle, et une dénomination des objets permettant d'identifier leur composition en fonction des configurations d'emplois. In fine, une typologie des formalismes possibles de gestion des évolutions de configuration en fonction des situations industrielles génériques conjuguant de manière variable innovation et sériation est proposée. Ces propositions ont été nourries par des travaux conduits en milieu industriel (aéronautique, automobile, industrie à feu continu) et dans la santé. Les principales solutions P.L.M. du marché ont été examinées

Les versions dans les bases de données orientées objet : modélisation et manipulation

This thesis concerns object oriented databases; it proposes solutions to model and manage databases integrating versions. The concept of version is needed in various application fields such as technical documentation management, computer aided design and software engineering. Versions permit notably to keep and manage the evolution of the real world entities handled in such fields. There are different ways for versioning. Some works chose to describe the global evolution of a database; they manage versions of the whole database or versions of a database subpart. Our study focuses on representing independently the evolution of each entity described in the database. On the one hand, we propose a conceptual model extended to the versioning of objects and classes. Composition and relationship links, whose semantics are refined by cardinalities, integrate versioning for complex entities. Such links, including versions, induce complex contraints for structural integrity. On the other hand, we propose a language to manage this kind of databases. Particularly, this language provide a SelectFromWhere-type querying which take into account the specificities of versions; a query can take the most of the different abstraction levels related to versions that is to say derivation forests, trees and versions. The model and the language are realized within a prototype. This prototype is an end-user interface which provides a graphical management of databases integrating versions.Cette thèse s'inscrit dans le domaine des bases de données orientées objet ; elle propose des solutions pour décrire et manipuler des bases de données intégrant des versions. Le concept de version est nécessaire dans de nombreux domaines d'application comme la gestion de documentations techniques, la conception assistée par ordinateur et le génie logiciel. Les versions permettent notamment de conserver et manipuler l'évolution des entités du monde réel gérées dans de tels domaines. Différentes gestions de versions sont possibles. Certains travaux gèrent des versions de base ou d'une partie de base pour décrire l'évolution globale d'une base de données ; notre étude s'intéresse, quant à elle, à la représentation de l'évolution de chaque entité décrite dans la base, de manière indépendante. Nous proposons, d'une part, un modèle conceptuel intégrant la gestion de versions d'objets et de classes. Les relations de composition et d'association, dont la sémantique est affinée à l'aide de cardinalités, intègrent les versions pour des entités complexes. De telles relations, incluant les versions, induisent des contraintes d'intégrité structurelle complexes, dont nous faisons l'étude. D'autre part, nous proposons un langage pour manipuler ce type de bases de données. Ce langage permet notamment une interrogation de type Select From Where qui prend en compte les spécificités liées aux versions ; les différents niveaux d'abstraction liés aux versions c'est-à-dire les forêts de dérivation, les arbres et les versions, peuvent être exploités lors d'une interrogation. Une réalisation du modèle et du langage est effectuée au sein d'un prototype. Ce prototype est une interface destinée à des utilisateurs occasionnels, en permettant de manipuler graphiquement une base de données intégrant des versions

Apports de la modélisation algébrique pour la représentation de connaissances par objets : illustration en AROM

National audienceAROM est un système de représentation de connaissances reposant, à l'image des diagrammes de classes d'UML, sur deux types d'entités de modélisation complémentaires : les classes et les associations. Il intègre un langage de modélisation algébrique (ou LMA) qui sert de support à différents mécanismes d'inférence. Ce langage permet l'écriture d'équations, de contraintes, et de requêtes, impliquant les instances des classes et des associations. La présence d'un module de types en AROM permet d'étendre l'ensemble des types (donc des valeurs et des opérateurs) supportés par le LMA. A travers la description du LMA d'AROM, cet article souligne l'apport d'un langage de modélisation algébrique pour un système de représentation de connaissances tant au niveau de la déclarativité qu'en termes des inférences possibles

Prototyper des Moteurs de Propagation avec un DSL

National audienceConstraint propagation is at the heart of constraint solvers. Two main trends co-exist: variable-oriented propagation engines and constraint-oriented propagation engines. Those two approaches ensure the same consistency level, generally arc-consistency, but their efficiency (computation time) can be quite different depending on the instance solved. It is usually accepted that there is no best approach in general, and modern constraint solvers implement only one. In this paper, we would like to go a step further providing a solver independent language at the modeling stage to enable the design of propagation engine prototypes. We validate our proposal with a reference implementation based on Choco and the MiniZinc modeling language

La mesure de l'étalement urbain avec le plan cadastral informatisé, méthode et limites.

Depuis 2002, la Direction Générale des Impôts (DGI) a lancé un grand projet de numérisation du cadastre en France qui se traduit par la réalisation d'un plan cadastral informatisé (PCI). Celui-ci est actuellement disponible soit en format raster (PCI raster), soit en format vecteur (PCI vecteur). Même si le territoire n'est pas entièrement couvert, la vectorisation du cadastre a été effectuée en concertation avec la DGI sur la quasi-totalité des grandes villes françaises. Le PCI vecteur représente à ce titre une des seules bases de données foncières cartographiques à grande échelle. Comme toute information géographique, le PCI vecteur est structuré en deux parties : une partie graphique qui représente les parcelles et les bâtiments et une partie attributaire qui reprend les informations de la matrice cadastrale. Cette matrice contient entre autres, des informations temporelles sur les dates de construction des bâtiments. Dans un premier temps, cet article s'attache à décrire ces données et l'intérêt qu'elles représentent pour l'analyse rétrospective de l'évolution morphologique de la ville. Dans un second temps, l'article décrit une méthode d'utilisation de ces données à l'aide de deux outils. Il s'agit pour le premier du logiciel Google Earth qui permet de réaliser une visualisation dynamique de l'apparition de bâtiments en 3D sur un espace donné. Le second outil se présente sous la forme d'un module additionnel développé dans un système d'information géographique. Celui-ci propose, en plus d'une fonction de visualisation dynamique, une fonction d'analyse spatio-temporelle permettant de mesurer la vitesse d'apparition de différents objets. Ce module a été développé dans le cadre d'une étude sur l'étalement urbain mené en partenariat avec la Communauté d'Agglomération de La Rochelle. L'outil aide à analyser, à l'échelle du bâti et de la parcelle, l'évolution morphologique générale de la ville sur une période temporelle relativement longue : du milieu du vingtième siècle à nos jours. Outre une mesure de l'évolution horizontale dynamique de la ville (étalement), l'outil propose aussi une mesure " volumétrique " de cette évolution à partir du croisement des données cadastrales avec une base de donnée topographique à grande échelle fournie par l'Institut Géographique National (BDTOPO). Pour finir, cet article présente les avantages et les limites d'utilisation du plan cadastral informatisé vecteur en soulignant en particulier les manques et les erreurs qui ont été le plus fréquemment relevés durant cette étude. L'observation de ces artefacts permet d'envisager non pas une correction qui s'avérerait trop fastidieuse et dont la description dans cet article n'est pas l'objet, mais une estimation de leur impact sur la qualité générale des mesures obtenues

Python comme langage scientifique

National audiencePython dispose de nombreux modules de calcul scientifique permettant d'aborder efficament un probleme scientifique. C'est un langage très riche et des outils interactifs permettent de le transformer en un environement de travail complet et facile d'utilisation pour l'informatique scientifique

Analyse de scène rapide utilisant la vision et l'intelligence artificielle pour la préhension d'objets par un robot d'assistance

RÉSUMÉ L’assistance robotisée à l’aide de la vision est en pleine effervescence, notamment pour les personnes âgées en perte de mobilité et les personnes atteintes de troubles musculo-squelettiques. Ce mémoire met en lumière les solutions développées dans le cadre d’une maîtrise recherche du département de génie mécanique de l’École Polytechnique de Montréal. Dans ce contexte, la Kinect V2 a permis l’acquisition surfacique de scènes amenant alors le projet à la détection d’objets. Les méthodes de détection actuelles les plus robustes prennent encore beaucoup de temps de calcul, empêchant l’automatisation de la préhension d’objets par des robots dans un temps acceptable pour l’assistance des utilisateurs au quotidien. L’objectif est alors de développer un système d’analyse de scène rapide utilisant la vision et l’intelligence artificielle pour la préhension d’objets par un robot d’assistance. Ce système doit permettre de répondre à l’ensemble des questions suivantes plus rapidement que les méthodes existantes : 1. Combien y a-t-il d’objets et où se situent-ils? 2. Comment les saisir, c.-à-d. quels sont les endroits de préhension efficaces et quelle est la phase d’approche à donner au robot? 3. Quels sont ces objets de la scène, reconnus à partir d’un apprentissage neuronal sur un ensemble de données acquis avec une caméra active? Avec l’acquisition d’un ensemble de données de 180 scènes comprenant un objet chacun, la solution a été développée en 3 étapes : 1. La détection d’objets comprenant la transformation des scènes brutes acquises en données matricielles et la segmentation 3D des scènes pour trouver les objets à l’aide d’un algorithme innovant de « palpage par le haut » suivi de l’élimination des points indésirables par calcul de leur gradient. 2. Apprentissage supervisé de l’ensemble des données suite aux algorithmes de détection d’objets des scènes. 3. Analyse de scène des objets comprenant l’identification des endroits de préhension des objets et la phase d’approche du bras robotique à l’aide d’un arbre de décision simple, puis l’utilisation d’un réseau neuronal combinant deux caractéristiques dont la surface et la couleur RGB nous permettant d’obtenir 83 % de performance dans un espace connu pour la reconnaissance d’objets. Cette étude démontre que l’analyse de scène rapide utilisant la vision et l’intelligence artificielle pour la préhension d’objets par un robot d’assistance en coopération avec un utilisateur peut être réalisée en un temps efficace. En effet, le système prend en moyenne 0,6 seconde pour l’analyse d’un objet dans une scène.----------ABSTRACT Vision-assisted robotic aid is a rapidly expanding field, particularly solutions developed for people affected by age-related loss of mobility and for people subject to musculoskeletal disorders. This thesis presents the series of the solutions developed in the context of a research master at the Mechanical Engineering Department of École Polytechnique de Montréal. In this context, the Kinect V2 allows for rapid surface acquisition of scenes bringing the project to focus on objects detect. The current detection methods available need a lot of computing time, preventing the full automation of prehending objects by robots, in an acceptable time, for the assistance of target users in their everyday activities. The objective of this study is therefore to develop algorithm for fast automated scene analysis and object prehension. The developed algorithm must provide answers to all the following questions faster than existing methods do: 1. How many of the objects are there, and where are they located? 2. Which coordinates on the objects are effective prehension targets and what is the favored path of approach for the robot? 3. What are the objects in the scene, as identified by a neural network on data from an active camera? With the acquisition of a dataset composed of 180 scenes with an object in each scene, the solution was developed following three stages: 1. Object detection involving transformation of raw scenes into data matrices and 3D scene segmentation to find the objects, by means of a novel algorithm for “top-down probing”. This is followed by elimination of undesirable points based on their gradients. 2. After object detection, supervised learning is performed on the objects in the dataset. 3. Scenes containing the objects are analyzed, which includes identification of grasping targets on the objects using a simple decision tree, and selection of the approach path of the robotic arm for full prehension. Subsequently, a neural network performs object recognition utilizing surface geometry and RGB color, yielding 83% performance in a controlled environment. This study has shown that fast scene analysis for robotic prehension of objects in cooperation with a user can be performed with effective promptness. Indeed, the system requires on average 0.6 seconds to analyze an object in a scene