Modélisation de documents et recherches de points communs : propositions d'un framework de gestion de fiches d'anomalie pour faciliter les maintenances corrective et préventive

La pratique quotidienne d'une activité génère un ensemble de connaissances qui se traduisent par un savoir-faire, une maîtrise, une compétence qu'une personne acquiert au cours du temps. Pour les préserver, la capitalisation des connaissances est devenue une activité essentielle dans les entreprises. Nos travaux de recherche ont pour objectif de modéliser et mettre en œuvre un système afin d'extraire et de formaliser les connaissances issues des anomalies qui surviennent dans un contexte de production industrielle et de les intégrer dans un framework facilitant la maintenance corrective et préventive. Ce framework structure la connaissance sous la forme de groupes d'anomalies. Ces groupes peuvent être rapprochés des patterns : ils représentent un problème auquel une ou plusieurs solutions sont associées. Ils ne sont pas définis a priori, c'est l'analyse des anomalies passées qui génère des groupes pertinents, qui peuvent évoluer avec l'ajout de nouvelles anomalies. Pour identifier ces patterns, supports de la connaissance, un processus complet d'extraction et de formalisation de la connaissance est suivi, Knowledge Discovery in Databases. Ce processus a été appliqué dans des domaines très variés. Nous lui donnons ici une nouvelle dimension, le traitement d'anomalies et plus particulièrement celles qui surviennent au cours de processus de production industrielle. Les étapes génériques qui le composent, depuis la simple sélection des données jusqu'à l'interprétation des patterns qui supportent les connaissances, sont considérées pour affecter à chacune un traitement spécifique pertinent par rapport à notre contexte applicatif.The daily practice of an activity generates a set of knowledge that results in a know-how, a mastery, a skill a person gains over time. In order to take advantage of this experience, capitalization of knowledge has become an essential activity for companies. Our research work aims to model and implement such a system that extracts and formalizes knowledge from defects that occur in the context of industrial production, and to integrate it into a framework in order to facilitate corrective and preventive maintenance. This framework organizes the knowledge in the form of defects' groups. These groups can be compared to patterns: they represent a problem to which one or more solutions are related. They are not defined a priori; the analysis of past defects generates relevant groups, which may change with the addition of new defects. To identify these patterns, a complete process of knowledge extraction and formalization is adopted, Knowledge Discovery in Databases, well known in the domain of knowledge management. This process has been applied in very diversified fields. In this work, we give a new dimension to this process, the processing of defects, especially those that occur during industrial production processes. The generic steps that compose it, from the simple data selection to the interpretation of patterns that support knowledge, are considered. A specific processing, relevant to our applicative context, is assigned to each of these steps

Modélisation de documents et recherche de points communs - Proposition d'un framework de gestion de fiches d'anomalie pour faciliter les maintenances corrective et préventive

The daily practice of an activity generates a set of knowledge that results in a know-how, a mastery, a skill a person gains over time. In order to take advantage of this experience, capitalization of knowledge has become an essential activity for companies. Our research work aims to model and implement such a system that extracts and formalizes knowledge from defects that occur in the context of industrial production, and to integrate it into a framework in order to facilitate corrective and preventive maintenance. This framework organizes the knowledge in the form of defects' groups. These groups can be compared to patterns: they represent a problem to which one or more solutions are related. They are not defined a priori; the analysis of past defects generates relevant groups, which may change with the addition of new defects. To identify these patterns, a complete process of knowledge extraction and formalization is adopted, Knowledge Discovery in Databases, well known in the domain of knowledge management. This process has been applied in very diversified fields. In this work, we give a new dimension to this process, the processing of defects, especially those that occur during industrial production processes. The generic steps that compose it, from the simple data selection to the interpretation of patterns that support knowledge, are considered. A specific processing, relevant to our applicative context, is assigned to each of these steps.La pratique quotidienne d'une activité génère un ensemble de connaissances qui se traduisent par un savoir-faire, une maîtrise, une compétence qu'une personne acquiert au cours du temps. Pour les préserver, la capitalisation des connaissances est devenue une activité essentielle dans les entreprises. Nos travaux de recherche ont pour objectif de modéliser et mettre en œuvre un système afin d'extraire et de formaliser les connaissances issues des anomalies qui surviennent dans un contexte de production industrielle et de les intégrer dans un framework facilitant la maintenance corrective et préventive. Ce framework structure la connaissance sous la forme de groupes d'anomalies. Ces groupes peuvent être rapprochés des patterns : ils représentent un problème auquel une ou plusieurs solutions sont associées. Ils ne sont pas définis a priori, c'est l'analyse des anomalies passées qui génère des groupes pertinents, qui peuvent évoluer avec l'ajout de nouvelles anomalies. Pour identifier ces patterns, supports de la connaissance, un processus complet d'extraction et de formalisation de la connaissance est suivi, Knowledge Discovery in Databases. Ce processus a été appliqué dans des domaines très variés. Nous lui donnons ici une nouvelle dimension, le traitement d'anomalies et plus particulièrement celles qui surviennent au cours de processus de production industrielle. Les étapes génériques qui le composent, depuis la simple sélection des données jusqu'à l'interprétation des patterns qui supportent les connaissances, sont considérées pour affecter à chacune un traitement spécifique pertinent par rapport à notre contexte applicatif

Déterminants de la performance des projets de recherche et développement (R&D) des centres de liaison et de transfert (CLT) du Québec : cas du Centre québécois de recherche et de développement de l’aluminium (CQRDA)

La présente thèse s’est fixée comme principal objectif de contribuer au développement des connaissances théoriques et à la bonification des pratiques en management de projets de R&D au niveau des centres de liaison et de transfert (CLT) du Québec. En faisant état d’une dualité évidente entre la dimension intangible de la gestion des connaissances et celle concrète de leur valorisation au niveau des CLT, cette étude a jeté un regard critique sur les pratiques d’évaluation sans fondements analytiques rigoureux dans le secteur public. Un large survol de l’évolution et du développement du management des projets de R&D a permis de mettre en exergue l’apport des modèles de management de projet de R&D, qui, en dépit de leur contribution significative, n’ont pas facilité le cadrage de la performance d’un projet de R&D. Une revue de l’ensemble des approches classiques et critiques nous a orienté vers une approche contingente et multicritères de la performance. L’étude s’est articulée autour de la question principale: Quels sont les déterminants de la performance des projets de R&D dans un cadre partenarial CQRDA/Entreprise? Traiter cette question suggère de procéder à une revue des différents modèles traitant de l’évaluation de la performance d’un projet de R&D à travers la littérature scientifique, mais aussi dans la pratique. Cet exercice nous a permis de proposer un modèle pertinent prenant en compte un nombre significatif d’indicateurs susceptibles de circonscrire la performance d’un projet de R&D dans un cadre partenarial CQRDA/Entreprise. À partir de ces indicateurs, il nous est possible d’apprécier la performance économique, sociale, éthique et environnementale issue des projets de R&D des PME partenaires du CQRDA. Cette appréciation a facilité l’identification des facteurs les plus déterminants de la performance d’un projet de R&D comme le management de projet au travers des critères de « respect du planning », de la « communication entre les parties prenantes du projet », de « l’utilisation rationnelle et efficiente des ressources du projet » et la « satisfaction de la clientèle ». Également, la variable Time to Market est analysée comme déterminant dans ses dimensions « temps de mise en marché » et « intégration des connaissances externes ». The main objective of this thesis is to contribute to the development of a theoretical knowledge and the improvement of practices in the management of R&D projects at the level of liaison and transfer centers (LTC) in Quebec. By pointing to an obvious duality between the intangible dimension of knowledge management and the concrete dimension of their valuation at the LTC level, this study has critically examined evaluation practices without rigorous analytical foundations in the public sector. A broad overview of the evolution and development of the management of R&D projects highlighted the contribution of R&D project management models, which, despite their significant contribution, did not ease the framing of the performance of an R&D project. As a result, a review of all the classical and critical approaches has oriented us towards a contingent and multi-criteria approach to performance. The study focused on this main question: what are the determinants of the R&D project’s performance in a CQRDA/Enterprise partnership framework? Analyzing this question suggests a review of the different models dealing with the evaluation of the performance of an R&D project through the scientific literature but also in practice. This exercise allowed us to propose a relevant model taking into account a significant number of indicators likely to limit the performance of R&D project within a partnership framework CQRDA/Enterprise. Based on these indicators, it will be possible to assess the economic, social, ethical and environmental performance of the R&D projects of the CQRDA's SME partners. This assessment revealed the most decisive factors in the performance of an R&D project, such as project management, through criteria for ‘’respecting planning’’, ‘’communication between project stakeholders’’, ‘’rational and efficient use of project resources’’, ‘’customer satisfaction’’. In addition, Time to Marker is analyzed as determinant in its domains of ‘’time for the launch of the new product’’ and ‘’integration of external knowledge’

Définition d'un langage et d'une méthode pour la description et la spécification d'IHM post-W.I.M.P. pour les cockpits interactifs

Avec l'apparition de nouvelles technologies comme l'iPad, etc., nous rencontrons dans les logiciels grand public des interfaces de plus en plus riches et innovantes. Ces innovations portent à la fois sur la gestion des entrées (e. g. écrans multi-touch) et sur la gestion des sorties (e.g. affichage). Ces interfaces sont catégorisées de type post-WIMP et permettent d'accroitre la bande passante entre l'utilisateur et le système qu'il manipule. Plus précisément elles permettent à l'utilisateur de fournir plus rapidement des commandes au système et au système de présenter plus d'informations à l'utilisateur lui permettant par là-même de superviser des systèmes de complexité accrue. L'adoption par le grand public et le niveau de maturité de ces technos permet d'envisager leur intégration dans les systèmes critiques (comme les cockpits ou de façon plus générale les systèmes de commande et contrôle). Toutefois les aspects logiciels liés à ces technologies sont loin d'être maîtrisés comme le démontrent les nombreux dysfonctionnements rencontrés par leurs utilisateurs. Alors que ces derniers peuvent être tolérés pour des applications de jeux ou de divertissement elles ne sont pas acceptables dans le domaine des systèmes critiques présentés précédemment. La problématique de cette thèse porte précisément sur le développement de méthodes, langages, techniques et outils pour la conception et le développement de systèmes interactifs innovants et fiables. La contribution de cette thèse porte sur l'extension d'une notation formelle : ICO (Objets Coopératifs Interactifs) pour décrire de manières exhaustive et non ambiguë les techniques d'interactions multi-touch et la démonstrabilité de son application dans le cadre des applications multi-touch civils. Nous proposons en plus de cette notation, une méthode pour la conception et la validation de systèmes interactifs offrants des interactions multi-touch à leurs utilisateurs. Le fonctionnement de ces systèmes interactifs est basé sur une architecture générique permettant une structuration des modèles allant de la partie matérielle des périphériques d'entrées jusqu' à la partie applicative pour la commande et le contrôle de ces systèmes. Cet ensemble de contribution est appliqué sur un ensemble d'étude de ca dont la plus significative est une application de gestion météo pour un avion civil.With the advent of new technologies such as the iPad, general public software feature richer and more innovative interfaces. These innovations are both on the input layer (e.g. multi-touch screens) and on the output layer (e.g. display). These interfaces are categorized as post-W.I.M.P. type and allow to increase the bandwidth between the user and the system he manipulates. Specifically it allows the user to more quickly deliver commands to the system and the system to present more information to the user enabling him managing increasingly complex systems. The large use in the general public and the level of maturity of these technologies allows to consider their integration in critical systems (such as cockpits or more generally control and command systems). However, the software issues related to these technologies are far from being resolved judging by the many problems encountered by users. While the latter may be tolerated for gaming applications and entertainment, it is not acceptable in the field of critical systems described above. The problem of this thesis focuses specifically on the development of methods, languages, techniques and tools for the design and development of innovative and reliable interactive systems. The contribution of this thesis is the extension of a formal notation: ICO (Interactive Cooperative Object) to describe in a complete and unambiguous way multi-touch interaction techniques and is applied in the context of multi-touch applications for civilians aircrafts. We provide in addition to this notation, a method for the design and validation of interactive systems featuring multi-touch interactions. The mechanisms of these interactive systems are based on a generic architecture structuring models from the hardware part of the input devices up to the application part for the control and monitoring of these systems. This set of contribution is applied on a set of case studies, the most significant being an application for weather management in civilian aircrafts

Ingénierie de la conception de systèmes de réalité augmentée mobile. Applications de la réalité augmentée mobile au tourisme culturel

Le système M.A.R. T.S a été conçu avec l'objectif de proposer un nouveau mode de médiation au musée. Lorsque la visite au musée se déroule sans guide conférencier, les outils de médiation classiques comme l'audio-guide ou les étiquettes montrent rapidement leurs limites en termes d'interaction humaine. Nous proposons donc de permettre au visiteur d'interagir avec un guide humain virtuel appuyé de nos paradigmes d'interaction " Sélection Documentation Reconstruction", puisant leurs principes de la réalité augmentée. L'objectif, par le biais de nos propositions, est de créer les conditions propices à un contact riche avec la collection, et de donner au visiteur les outils nécessaires pour qu'il puisse vivre une expérience d'apprentissage riche au musée. Les expérimentations que nous avons menées vont dans ce sens, montrant l'efficacité de ce nouveau mode de médiation. Qui plus est, les principes d'interactions sont suffisamment généraux pour dépasser le cadre original de la visite guidée au musée et peuvent être exploitée pour une visite guidée à l'extérieur.M.A.R.T.S system was built in order to propose a new mode of museum mediation. When the museum visit take place without a human guide, classical mediation tools such as labels or audio-guide rapidly show their limits in terms of human interaction. We therefore propose to allow visitors to interact with a virtual human guide supported by our interaction paradigms "Selection Documentation Reconstruction", which are based on augmented reality. The aim behind our proposals is to ensure favorable conditions for a rich contact with collections, and provide the visitor with necessary tools enabling him to live a worthwhile learning experience in the museum. The experiments we have conducted go in this direction, showing the effectiveness of this new mode of museum mediation. Moreover, interactions principles are sufficiently general to be applied to other cultural heritage activities such as outdoor guided tours

Étude empirique de huit cas d'application de la réalité augmentée spatiale pour la communication événementielle

RÉSUMÉ : Le secteur des Nouvelles Technologies de l’Information et des Communications (NTIC) a créé de nouvelles attentes chez les consommateurs (mobilité, recherche de lien social, besoin de divertissement…) et a profondément bouleversé les schémas de communication traditionnelle. Pour répondre à ces nouvelles problématiques, de nouvelles approches de médiation ont fait leur apparition au sein des agences de communications. Depuis quelques années, l’usage de la Réalité Augmentée Spatiale (RAS), consistant à faire coexister spatialement et temporellement un monde virtuel avec le monde réel pour l'utilisateur placé dans l'environnement de réalité mixte, a permis aux agences de communication de mettre en place un nouveau modèle d’affaires, misant sur la dimension virale qu’ont les réalisations innovantes sur les réseaux sociaux. Certaines vidéos mettant en scène la dimension spectaculaire de la RAS à des fins publicitaires ont ainsi été partagées et visionnées plusieurs millions de fois, permettant de maximiser la diffusion du message publicitaire à moindre coût, grâce au partage des internautes. Le problème soulevé par cette recherche est le manque de littérature opérationnelle concernant ces prestations de services émergents. Les tâches de conception sont nombreuses, contextuelles et interconnectées, et impliquent plusieurs corps de métiers. Aussi, il est difficile de spécifier les fonctions d’usages de l’objet à concevoir principalement à cause de l’absence d’objet préexistant ou de client capable de formuler une demande claire. Il s’agit pour les acteurs de ces projets de conception innovante de créer des environnements de réalité mixte dans un environnement non contrôlé. Dans le cadre d'une communication événementielle nécessitant le développement d'un système de de Réalité Augmentée Spatiale (SRAS), cette recherche a pour objectif de répondre aux questions suivantes : quelles sont les tâches à faire, quelle est la démarche à suivre, à quels types de spécialistes faut-il faire appel, quels sont les outils informatiques à utiliser, et quels défis pratiques se posent? Nous espérons ainsi contribuer à l’amélioration des processus de développement et à la gestion de la connaissance associée à un champ d’applications industrielles émergentes. La méthode retenue pour ce projet de recherche est celle de la Recherche-Action (R-A). Elle a été réalisée dans le cadre d’un partenariat industriel de deux ans avec une agence de communication de nouveaux médias spécialisée dans les installations de projections à grande échelle et les expériences immersives et interactives. Au cours de ces deux années en milieu pratique, nous avons activement collaboré au développement de huit installations de RAS pour des cas de communication événementielle. La première contribution de ce mémoire, à travers la présentation de huit cas de projets industriels d’augmentations spatiales, est de permettre la réutilisation des processus opérationnels mis en place et des solutions techniques développées éprouvées par la pratique. Pour chaque cas, nous explicitons le mandat du commanditaire, le concept et le scénario d’augmentation retenu pour répondre aux besoins d'estime et d'usage, et les stratégies employées pour assurer la cohérence spatiale et temporelle de l'augmentation de la réalité. Ces cas permettront ainsi aux concepteurs d’appréhender les propriétés hédoniques et pragmatiques associées à ces produits émergents et représentent autant de pistes pour relever les défis qui se poseront lors de la conception de nouveaux SRAS. La deuxième contribution de ce mémoire est la proposition d'une démarche de conception et de réalisation dédiée. Pour cela, nous nous sommes basés sur nos expériences pratiques, nos observations et l’analyse du développement de ces huit produits de RAS. Nous explicitons la pluralité des expertises nécessaires, les tâches de conception génériques des différents acteurs et leurs interconnexions. Nous avons formulé des lignes directrices pour les tâches associées à l’augmentation numérique d’un environnement physique en contexte industriel (conception de l’expérience, conception matérielle et logicielle) et pour l’établissement du cadre de référence, permettant de faire le pont entre les dimensions réelle et virtuelle durant le développement. La troisième contribution de ce mémoire est l'analyse comparative de différents processus opérationnels pour la RAS par projection vidéo et des outils informatiques utilisables. Nous en avons utilisé certains pour des besoins réels de projets d’augmentation, ce qui nous a permis d’identifier leurs limites opérationnelles, de les indexer, et de formuler des conseils concernant leur utilisation contextuelle. Ce projet de recherche vise ainsi globalement à regrouper et structurer le savoir-faire technique et méthodique d'experts pionniers de l'usage de la RAS en tant que prestation de service de communication.----------ABSTRACT : The sector of New Technologies of Information and Communications (NICT) has created new expectations among consumers (mobility, social link seeking, entertainment need...) and profoundly disrupted traditional strategies for communication. To meet these new challenges, new approaches have appeared in communications agencies. In recent years, the use of Spatial Augmented Reality (SAR), consisting in overlaying an object or a physical environment with a digital layer of video, enabled agencies to establish a new business model, focusing on the viral dimension of innovative achievements on social networks. Indeed, some videos featuring the spectacular dimension of SAR for advertising purposes have been shared and viewed millions of times, maximizing the dissemination of the advertisement cost. The problem raised by this research is the lack of literature on the operational aspects of those emerging services and the design process of Spatial Augmented Reality Systems (SARS). Tasks are numerous, contextual, interconnected and involve several types of expertise. Our study is intended to help the designers of these projects by structuring the technical and methodical know-how. We hope to contribute to improve the development processes and the knowledge management associated with an emerging field of industrial applications. The method used for this research is Action Research. It was conducted as part of an industrial two-year partnership with a communication agency specializing in new media installations and large-scale projections experiences. During these two years in practice environment, we worked on the development of eight SARS used for event communication cases. The first contribution of this memoir is to present these eight cases of industrial projects to enable the reuse of processes and technical solutions that were developed. We described the mandate of the sponsor, the concept and scenario retained to meet his needs, and the strategies used to ensure spatial and temporal coherence of the augmentation of the reality for the end user. These cases should allow designers to understand the pragmatic and hedonic properties associated with these emerging products and represent examples for facing their own challenges when designing a specific SARS. The second contribution of this memoir is to suggest an approach to design SARS, based on our practical experience, our observations and the iterative development of these eight products. We expose the plurality of expertise that was required, the generic design tasks of the various actors and their interconnections. We have developed guidelines for the design tasks associated with the augmentation of a physical environment in an industrial context (experience design, hardware and software design) and have established a reference framework, building a bridge between the real and virtual dimension during the development of SARS. The third contribution of this memoir is a comparative analysis of different processes for projection mapping and of different computer tools used to fill the needs of this sector. We used some of them in the eight projects, which allowed us to identify their operational limits and give advice on their contextual uses

Détection et diagnostic des fautes dans des systèmes à base de réseaux de capteurs sans fils

Les pannes sont la règle et non l'exception dans les réseaux de capteurs sans fil. Un nœud capteur est fragile et il peut échouer en raison de l'épuisement de la batterie ou de la destruction par un événement externe. En outre, le nœud peut capter et transmettre des valeurs incorrectes en raison de l'influence de l'environnement sur son fonctionnement. Les liens sont également vulnérables et leur panne peut provoquer un partitionnement du réseau et un changement dans la topologie du réseau, ce qui conduit à une perte ou à un retard des données. Dans le cas où les nœuds sont portés par des objets mobiles, ils peuvent être mis hors de portée de la communication. Les réseaux de capteurs sont également sujets à des attaques malveillantes, telles que le déni de service, l'injection de paquets défectueux, entraînant un comportement inattendu du système et ainsi de suite. En plus de ces défaillances prédéfinies (c'est-à-dire avec des types et symptômes connus), les réseaux de capteurs présentent aussi des défaillances silencieuses qui ne sont pas connues à l'avance, et qui sont très liées au système. En revanche, les applications de RCSF, en particulier les applications de sécurité critiques, telles que la détection d'incendie ou les systèmes d'alarme, nécessitent un fonctionnement continu et fiable du système. Cependant, la garantie d'un fonctionnement correct d'un système pendant l'exécution est une tâche difficile. Cela est dû aux nombreux types de pannes que l'on peut rencontrer dans un tel système vulnérable et non fiable. Une approche holistique de la gestion des fautes qui aborde tous les types de fautes n'existe pas. En effet, les travaux existants se focalisent sur certains états d'incohérence du système. La raison en est simple : la consommation d'énergie augmente en fonction du nombre d'éléments à surveiller, de la quantité d'informations à collecter et parfois à échanger. Dans cette thèse, nous proposons un Framework global pour la gestion des fautes dans un réseau de capteurs. Ce framework, appelé IFTF , fournit une vision complète de l'état du système avec la possibilité de diagnostiquer des phénomènes anormaux. IFTF détecte les anomalies au niveau des données, diagnostique les défaillances de réseau, détecte les défaillances d'applications, et identifie les zones affectées du réseau. Ces objectifs sont atteints grâce à la combinaison efficace d'un service de diagnostic réseau (surveillance au niveau des composants), un service de test d'applications (surveillance au niveau du système) et un système de validation des données. Les deux premiers services résident sur chaque nœud du réseau et le système de validation des données réside sur chaque chef de groupe. Grâce à IFTF, les opérations de maintenance et de reconfiguration seront plus efficaces, menant à un système WSN (Wireless Sensor Network) plus fiable. Du point de vue conception, IFTF fournit de nombreux paramètres ajustables qui le rendent approprié aux divers types d'applications. Les résultats de simulation montrent que la solution présentée est efficace en termes de coût mémoire et d'énergie. En effet, le système de validation des données n'induit pas un surcoût de communication. De plus, le fonctionnement des deux services test et diagnostic augmente la consommation d'énergie de 4% en moyenne, par rapport au fonctionnement du service de diagnostic uniquement.Sensor faults are the rule and not the exception in every Wireless Sensor Network (WSN) deployment. Sensor nodes are fragile, and they may fail due to depletion of batteries or destruction by an external event. In addition, nodes may capture and communicate incorrect readings because of environmental influence on their sensing components. Links are also failure-prone, causing network partitions and dynamic changes in network topology, leading to delays in data communications. Links may fail when permanently or temporarily blocked by an external or environmental condition. Packets may be corrupted due to the erroneous nature of communications. When nodes are embedded or carried by mobile objects, nodes can be taken out of the range of communications. WSNs are also prone to malicious attacks, such as denial of service, injection of faulty packets, leading to unexpected behavior of the system and so on. In addition to these predefined faults or failures (i.e., with known types and symptoms), many times the sensor networks exhibits silent failures that are unknown beforehand and highly system-related. Applications over WSNs, in particular safety critical applications, such as fire detection or burglar alarm systems, require continuous and reliable operation of the system. However, validating that a WSN system will function correctly at run time is a hard problem. This is due to the numerous faults that can be encountered in the resource constrained nature of sensor platforms together with the unreliability of the wireless links networks. A holistic fault management approach that addresses all fault issues does not exist. Existing work most likely misses some potential causes of system failures. The reason is simple : the more elements to monitor, the more information to be collected and sometimes to be exchanged, then the more the energy consumption becomes higher. In this thesis, we propose an Integrated Fault Tolerance Framework (IFTF) that provides a complete picture of the system health with possibility to zoom in on the fault reasons of abnormal phenomena. IFTF detects data anomalies, diagnoses network failures, detects application level failures, identifies affected areas of the network and may determine the root causes of application malfunctioning. These goals are achieved efficiently through combining a network diagnosis service (component/element level monitoring) with an application testing service (system level monitoring) and a data validation system. The first two services reside on each node in the network and the data validation system resides on each cluster head. Thanks to IFTF, the maintenance and reconfiguration operations will be more efficient leading to a more dependable WSN. From the design view, IFTF offers to the application many tunable parameters that make it suitable for various application needs. Simulation results show that the presented solution is efficient both in terms of memory use and power consumption. Data validation system does not incur power consumption (communication overhead). Using testing service combined to diagnosis service incurs a 4 %, on average, increase in power consumption compared to using solely network diagnosis solutions.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Architecture Agent pour la modélisation et simulation de systèmes complexes multidynamiques (une approche multi-comportementale basée sur le pattern "Agent MVC")

La co-construction et la réutilisation de modèles font l'objet de plusieurs travaux dans le domaine de la simulation. Cependant, dans le domaine plus spécifique de la Simulation Orientée Agent (SOA), nous pouvons constater un manque sur ces deux points malgré un besoin fort de la part des thématiciens. La co-construction est essentielle pour optimiser la mise en commun du savoir de différents experts, mais nous faisons souvent face à des divergences de points de vue. Les méthodologies existantes pour la co-construction en SOA ne permettent qu'un faible niveau de collaboration entre thématiciens durant la phase initiale de modélisation, ainsi qu'entre les des thématiciens avec les modélisateurs ou les modélisateurs-informaticiens... Pour faciliter cette co-construction, nous proposons de suivre une méthodologie de conception favorisant cette collaboration. La réutilisation de modèle octroie un gain de temps significatif, une amélioration du modèle et l'apport de nouvelle connaissance. Les méthodologies en SOA dans ce domaine existent. Cependant, dans le spectre de réutilisation, elles sont souvent limitées au niveau du modèle complet ou de l'agent avec l'impossibilité de "descendre" plus bas. L'expérience de EDMMAS, un cas concret d'un modèle issu de trois réutilisations successives, nous a permis de constater une nouvelle complexité qui découle de la démultiplication des comportements des agents et crée un décalage conséquent entre le modèle opérationnel et le modèle conceptuel. Notre objectif est de promouvoir la réutilisation aussi bien des modèles, que des agents et de leurs comportements.Pour répondre à ces questionnements, nous proposons dans ce manuscrit une manière de codifier et d'intégrer la connaissance provenant de disciplines différentes dans le modèle, tout en utilisant des modules "composables" qui facilitent la réutilisation. Nous proposons (i) une nouvelle architecture Agent (aMVC), appliquée dans un cadre multidynamique (DOM), avec l'appui (ii) d'une approche méthodologique (MMC) basée sur la décomposition et réutilisation des comportements. Cet ensemble de propositions, (i) et (ii), permet de conduire un projet pluridisciplinaire de SOA avec un grand nombre d'acteurs, facilitant la co-construction des modèles grâce à l'instauration de nouvelles synergies entre les différents acteurs participant à la modélisation. Les concepteurs pourront travailler de manière autonome sur leur dynamique et la plateforme fera l'intégration de ces dernières en assurant la cohésion et la robustesse du système. Nos contributions offrent la capacité de créer les briques élémentaires du système de manière indépendante, de les associer et de les combiner pour former des agents, selon des dynamiques conformément à l'approche DOM. Elles permettent ainsi de comparer la logique selon différentes possibilités pour une même dynamique et d'ouvrir la perspective d'étudier un grand nombre d'alternatives de modélisation d'un même système complexe, et de les analyser ensuite à une échelle très fine.Co-building and reuse of models are at the center of several studies in the field of simulation. However, in the more specific field ofMulti-Agent Based Simulation (MABS), there is a lack of methodology to resolve these two issues, despite a strong need by experts.Model co-building is essential to optimize knowledge sharing amongst different experts, but we often face divergent viewpoints. Existing methodologies for the MABS co-building allow only a low level of collaboration among experts during the initial phase of modeling, and between domain experts with modelers or computer scientists... In order to help this co-building, we propose and follow a methodology to facilitate this collaboration. Model reuse can provide significant time savings, improve models quality and offer new knowledge. Some MABS methodologies in this area exist. However, in the spectrum of reuse, they are often limited to a full model s reuse or agent s reuse with the impossibility of reusing smaller parts such as behaviors. The EDMMAS experiment was a concrete case of three successive model reuses. It allowed us to observe new complexity arising from the increase of agents behaviors. This creates a gap between operational model and conceptual model.Our goal is to promote the reuse of models, agents and their behaviors.To answer these questions, we propose in this thesis a new way to codify and integrate knowledge from different disciplines in the model, while using "composable"modules that facilitate reuse.We propose (i) a new agent architecture (aMVC), applied to a multidynamical approach (DOM), with the support (ii) of a methodology (MMC) based on the decompositionand reuse of behaviors.Proposals (i) and (ii) allow us to lead a multidisciplinary MABS project with a large number of actors, helping the co-building of models through the introduction of synergies among the different actors involved in the modeling. They can work independently on their dynamics and the platformwill integrate those, ensuring cohesion and robustness of the system. Our contributions include the ability to create the building blocks of the system independently, associate and combine them to formagents. This allows us to compare possibilities for the same dynamic and open the prospect of studyingmany alternate models of the same complex system, and then analyze at a very fine scale.SAINT DENIS/REUNION-Droit Lettre (974112101) / SudocSudocFranceF

Conception et réalisation d’un système d’information pour le calcul d’itinéraires destiné aux services d’urgence

The present-day issue of looking for the most appropriate route is widely studied for various applications such as cycling or pedestrians, the interception of a mobile object, multimodal or combining means of transport.With this approach, our objective is to search for the best itinerary for emergency vehicles. Our study has been carried out in partnership with the SMUR (emergency medical assistance) in Le Mans, which has provided an operational context.Our research work firstly dealt with the records of the routes used by emergency vehicles so as to obtain a more accurate estimation of journey times. For this task, our methodology begins with a phase of modelising mobile objects using statistical analysis and data mining to reach phases of implementation and validation. During the modelisation phase, we propose the use of an approach that creates a link between modeling and management of mobile objects by Abstract Data Types (TAD) and conceptual modeling based on MADS. So as to improve estimation of journey time a method of Multiple Correspondence Analysis and a technique for creating trees and decision rules were used. For the validation process of journey time, we compared routes suggested by a research algorithm application for the shortest trip and the routes used by the emergency services.Secondly, so as to take into consideration time value and the uncertainty of journey time estimations due to disturbances, the mode depending on time with graph per interval and the notion of degree of optimism will be retained for the implementation of our calculator. We propose two versions of itinerary research: a single unique fastest route and the first k optimal routes. So as to minimize the risk of blocking, a second version is of benefit in the case of two emergency units leaving for the same intervention. Each will use a different route to maximize the chances of arriving on the scene quickly Intervention.The ultimate stage involved considering in real time the consequences of exceptional foreseen events (demonstrations, roadworks), changes in the physical characteristics of the road network, weather conditions and those that could not be predicted (traffic congestion and accidents) that can influence the choice of a route, for which we propose a system to help in the management of such a disturbance in real time.De nos jours, la problématique de recherche du meilleur itinéraire est très étudiée dans diverses applications telles que pour le mode de transport doux (vélo) ou piétonnier, pour l’interception d’un objet mobile ou encore pour la combinaison des modes de transport (multimodal). Dans cette optique, notre objectif consiste à chercher un meilleur itinéraire pour les services d’urgence. Notre étude est réalisée en partenariat avec le SMUR du Mans (Sarthe) qui fournit le contexte opérationnel. Dans un premier temps, ce travail de recherche consiste à exploiter l’historique des trajectoires empruntées par le service d’urgence pour avoir une meilleure estimation du temps de parcours. Afin de réaliser cette tâche, nous proposons une méthodologie partant de la phase de la modélisation des objets mobiles passant par une étape d’analyse statistique et de data mining et allant jusqu'aux phases de l’implémentation et de la validation. Concernant la phase de la modélisation, nous proposons une approche qui fait le lien entre une modélisation et une gestion des objets mobiles par des Types Abstraits de Données (TAD) et une modélisation conceptuelle basée sur MADS. En vue d’avoir une meilleure estimation du temps de parcours, une méthode d’Analyse des Correspondances Multiples et une technique de création d’arbres et de règles de décision sont utilisées. Pour le processus de la validation de notre méthode d’estimation du temps de parcours, nous procédons par une comparaison entre les itinéraires proposés par application d’un algorithme de recherche du plus court chemin et les trajectoires empruntées par le service d’urgence. Dans un deuxième temps, et pour pouvoir prendre en considération la temporalité et l’incertitude sur les estimations du temps de parcours causées par les différents types de perturbations, le mode dépendant du temps avec graphe par intervalle et la notion de degré d’optimisme seront retenus pour l’implémentation de notre calculateur. On propose deux versions de recherche d’itinéraires : un seul et unique chemin le plus rapide et les k premiers chemins optimaux. Afin de minimiser le risque de blocage, la deuxième version sera bénéfique dans le cas où deux équipes partent pour une même intervention. Chacune d’entre elles empruntera un chemin différent afin d'optimiser les chances d'arriver rapidement sur les lieux d'intervention.Enfin, et pour prendre en considération en temps réel les événements exceptionnels prévus (manifestations, travaux publics), les changements des caractéristiques physiques du réseau routier, les conditions météorologiques et les événements imprévus (embouteillages, accidents) qui peuvent influer sur le choix d’itinéraires, nous proposons un système d’aide à la prise en compte des perturbations du trafic en temps réel