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    Formalisation et résolution des problèmes de découpes linéaires

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    Application des liens multi-modèles à la conception mécanique

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    Les systèmes de Conception assistée par ordinateur (CAO) conservent des lacunes qui doivent être éliminées afin d'améliorer la productivité du processus de conception : ils imposent au concepteur des tâches de modélisation longues, répétitives et fastidieuses et offrent peu de solutions pour maintenir la cohérence des données au sein de la maquette numérique. Ce travail définit la caractéristique contextuelle afin d'améliorer la productivité du processus de conception, de la phase de conception préliminaire à la phase de conception détaillée. Cette solution vise à gérer la cohérence des données du produit et à assister le concepteur dans certaines tâches de modélisation en exploitant le contexte de conception. Cette caractéristique contextuelle se compose des éléments suivants. Premièrement, les relations entre les pièces au sein d'un assemblage sont capturées au moyen de liens technologiques spécialisés appelés liens de dérivation. Ceux-ci encapsulent le savoir et l'intention de conception. Ces liens sont ensuite utilisés afin d'extraire une caractéristique et son empreinte d'un groupe de pièces de référence dont les paramètres permettront ensuite de générer à leur tour les caractéristiques manquantes et leurs pseudo-empreintes sur un groupe de pièces cibles. Ces concepts ont été appliqués au domaine de l'aéronautique pour lequel un prototype d'application a été développé. L'application discutée dans ce travail a été mise sur pied dans le cadre d'une collaboration avec Bombardier Aéronautique. Elle vise à assister les concepteurs de structures dans la modélisation des soyages (joggles) et des découpes (cut-outs). Le résultat est un prototype d'application permettant la création assistée des soyages et des découpes assurant le maintien de la cohérence entre les modèles au sein de l'assemblage et permettant la propagation assistée des changements. Nous pouvons ainsi conclure que les caractéristiques contextuelles améliorent de façon significative la productivité en conception mécanique

    Optimisation de la confection d'horaires de médecins urgentistes : application à l'hôpital Maisonneuve-Rosemont

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    RÉSUMÉ : Au département d’urgence de l’hôpital Maisonneuve Rosemont (HMR) à Montréal, les horaires de l’équipe de médecins sont réalisés à la main à l’image de beaucoup d’autres établissements. Pour réaliser un horaire, il faut affecter à la fois les quarts de travail et les postes à occuper (tâches) entre les différents médecins disponibles sur une période donnée (ici quatre semaines). Il s’agit de respecter un grand nombre de contraintes, tout en recherchant la meilleure qualité possible des horaires. La confection d’un horaire est fastidieuse et consomme beaucoup de temps. Ce projet a pour objectif de développer une solution transférable, capable de produire les horaires des médecins urgentistes de HMR en économisant le temps de planification manuel, tout en assurant une résolution quasi-optimale du problème défini en collaboration avec le chef de service, le Docteur Gagnon. Nous avons dans ce cadre développé un modèle linéaire mixte (MIP) pour résoudre le problème d’horaire. Nous résolvons à la fois le problème d’affectation de quarts et le problème d’affectation de tâches. Le modèle s’articule autour des variables représentant l’affectation, chaque jour, pour chaque médecin à un poste donné. Les contraintes sont réparties en deux groupes : les contraintes dures comme le respect des disponibilités des médecins; les contraintes relaxées selon deux approches. La première approche de relaxation consiste à fixer une valeur cible et à autoriser une déviation par rapport à cette valeur, par exemple les quarts affectés de manière isolée sont autorisés dans la limite de un par médecin et par mois. La seconde approche consiste à inclure dans la fonction objectif les occurrences de situations bénéfiques ou néfastes (en les maximisant ou les minimisant respectivement). Le modèle tient ainsi compte de l’ensemble des règles opérationnelles du département d’urgences régissant les horaires des médecins. Le problème d’horaire instancié est résolu grâce aux solveurs CPLEX et COIN Branch and Cut (CBC) (solveur gratuit). Au fil du développement du modèle, une dizaine d’horaires ont pu être comparés aux réalisations manuelles pour atteindre la forme finale présentée dans ce mémoire, capable de générer des horaires prêt à l’emploi. La solution transférée est basée sur le solveur CBC et les horaires produits satisfont le Docteur Gagnon à la fois en termes de qualité et en temps de réalisation.----------ABSTRACT : Physician schedules are manually developed at the emergency room of the Maisonneuve Rosemont hospital (HMR) in Montreal, as in many other hospitals. In this case, the department chief Doctor Gagnon is in charge of the scheduling. To produce a schedule, both shifts and jobs (tasks) have to be assigned to the available physicians of the team on a defined period (e.g. four months). The process of making a schedule is a very tedious and time consuming task. One has to respect a large amount of constraints while looking for the best schedule. This project’s goal is to develop a transferable tool capable of producing the physician schedules of the emergency room of HMR. It has to save time by removing manual scheduling and to guarantee the optimal resolution of the problem for main objectives. The problem and objectives are defined with the collaboration of the chief of the emergency department, Doctor Gagnon. In this context, a mixed integer programming (MIP) model has been built to solve the scheduling problem. We both solve the shift assignment problem and the task assignment problem. The modeling is built around the main variables standing for the assignment of each physician, each day on each task. Constraints are separated in two groups: some are hard constraints as the respect of physician’s availabilities and the others are soften by two different methods. The first one is to give a target value and to authorize a deviation to this value for the criterion. For example, isolated shifts are accepted within the limit of one per physician and per month. The second is to put the criterion in the objective function to maximize or minimize the occurrences of good or bad features. The resulted modeling takes into account all operational rules of the emergency room scheduling. Instantiated models are solved both by the commercial solver CPLEX and the license’s free solver COIN Branch and Cut (CBC). During the development of the model, more than ten schedules have been compared to manual ones to lead to the final model proposed in this thesis. This resulting modeling is capable to produce ready to use schedules satisfying Doctor Gagnon both in terms of quality and processing time

    Étude exploratoire des conditions supportant l'engagement dans l'activité de programmation informatique

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    De plus en plus de pays introduisent ou réintroduisent la programmation informatique dans les programmes de formation de la maternelle jusqu’à l’école secondaire. Dans ce contexte, ce projet de recherche vise à explorer les conditions qui supportent l’engagement lors de la pratique de la programmation informatique envisagée comme activité humaine. L’engagement est ici défini suivant à la fois des définitions issues des sciences de l’éducation et de l’informatique. Il se décline en trois types : comportemental, cognitif et affectif. Dix-huit (18) sujets ayant un minimum de cinq (5) ans d’expérience en programmation informatique ont accepté de participer à des entretiens individuels semi-dirigés au cours desquels ils étaient invités à discuter de la façon par laquelle ils ont appris à programmer, des contextes dans lesquels ils se sont engagés et de leurs perceptions de l’implication cognitive et affective en jeu. Les discours ont été codifiés à partir d’une démarche de recherche interprétative émergente afin d’éclairer la question de recherche suivante : Quelles sont les conditions supportant l’engagement dans l’activité de programmation informatique ? Les résultats nous amènent à proposer trois conditions supportant l’engagement : (1) les programmeurs et programmeuses développent un rapport au savoir dans lequel ils regardent un même problème depuis quatre postures épistémologiques en tension, (2) il y a convergence entre les motivations personnelles et organisationnelles, et (3) ils ont assez d’espace pour exprimer leur créativité.Computer programming is being introduced or reintroduced in K-12 around the world. In this context, this project aims at exploring what supports engagement in computer programming considered as a human activity. Engagement is here defined following both an educational definition of school engagement and a computer science definition of engagement, and it is divided into three types: behavioral, cognitive and affective. Eighteen (18) subjects each with at least five years of cumulated programming experience accepted to take part in semidirected individual interviews. They were invited to discuss the way they learnt programming, the various contexts in which they engage themselves regarding programming, and their perception about cognitive and affective involvement. Parts of speech were then classified following an emergent research design to answer the following question: What conditions support engagement in computer programming? Results lead us to propose three conditions that support engagement: (1) programmers adopt a relationship to knowledge in which they must undertake different epistemological positions to develop an effective understanding of a problem, (2) there is a convergence between self and organizational motivations, and (3) they have enough space to express their creativity

    Équilibrage de chaîne d'assemblage : étude de cas dans l'industrie aéronautique

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