identifier: Ali, N. (2012). Analysing Source Code Structure and Mining Software Repositories to Create Requirements Traceability Links  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La traçabilité est le seul moyen de s'assurer que le code source d'un système est conforme aux exigences et que toutes ces exigences et uniquement celles-ci ont été implantées par les développeurs. Lors de la maintenance et de l'évolution, les développeurs ajoutent, suppriment ou modifient des fonctionnalités (y compris les fautes) dans le code source. Les liens de traçabilité deviennent alors obsolètes car les développeurs n'ont pas ou ne peuvent pas consacrer les efforts nécessaires pour les mettre à jour. Pourtant, la récupération de liens de traçabilité est une tâche ardue et coûteuse pour les développeurs. Par conséquent, nous trouvons dans la littérature des méthodes, des techniques et des outils pour récupérer ces liens de traçabilité automatiquement ou semi-automatiquement. Parmi les techniques proposées, la littérature montre que les techniques de recherche d'information (RI) peuvent récupérer automatiquement des liens de traçabilité entre les exigences écrites sous forme textuelle et le code source. Toutefois, la précision et le rappel des techniques RI sont affectés par certains facteurs qui influencent les entrées du processus de traçabilité des exigences. En raison de la faible précision et du faible rappel de ces techniques, la confiance des développeurs en l'efficacité des techniques de récupération des liens de traçabilité est affectée négativement. Dans cette thèse, notre proposition est que l'ajout de nouvelles sources d'information et l'intégration des connaissances des développeurs à l'aide d'un modèle de confiance pourrait atténuer l'impact de ces facteurs et améliorer la précision et le rappel des techniques RI. Notre hypothèse est que la précision et le rappel des techniques RI pourraient être améliorés si deux (ou plus) sources d'information confirment un lien de traçabilité. Nous utilisons les données des référentiels logiciels, les relations entre classes, le partitionnement du code source, et les connaissances des développeurs comme sources d'informations supplémentaires pour confirmer un lien. Nous proposons quatre nouvelles approches de détection des liens de traçabilité : Histrace, BCRTrace, Partrace et une dernière basée sur les connaissances des développeurs. Nous proposons un modèle de confiance, Trumo, inspiré des modèles de confiance Web, pour combiner les votes des experts. Nous proposons alors quatre approche de recouvrement des liens de traçabilité : Trustrace, LIBCROOS, COPARVO et une nouvelle méthode d'attribution de poids, qui utilisent les experts créés précédemment et Trumo. Les approches proposées utilisent une technique de recherche d'information pour créer des liens de référence et utilisent l'opinion des experts pour réévaluer ces liens de référence. Nous montrons que l'utilisation de plusieurs sources d'information améliore la précision et le rappel des techniques RI pour la traçabilité des exigences. Les résultats obtenus dans cette thèse montrent une amélioration de jusqu'à 22% de précision, 7% de rappel et 83% de réduction d'effort des développeurs pour la suppression manuelle de liens faux positifs. Les résultats obtenus dans cette thèse sont prometteurs et nous espérons que d'autres recherches dans ce domaine pourraient améliorer notre précision et rappel encore plus.  ABSTRACT: Traceability is the only means to ensure that the source code of a system is consistent with its requirements and that all and only the specified requirements have been implemented. During software maintenance and evolution, as developers add, remove, or modify features (including bugs), requirement traceability links become obsolete because developers do not/cannot devote effort to update them. Yet, recovering these traceability links later is a daunting and costly task for developers. Consequently, the literature proposed methods, techniques, and tools to recover semi-automatically or automatically these traceability links. Among the proposed techniques, the literature showed that information retrieval (IR) techniques can automatically recover traceability links between free-text requirements and source code. However, precision and recall of IR techniques are impacted by some factors, which impact the input of requirements traceability process. Due to low precision and--or recall, developers' confidence in the effectiveness of traceability link recovery technique is negatively affected. In this dissertation, our thesis is that adding more sources of information using a trust-based model and integrating developers' knowledge in automated IR-based requirements traceability approaches could mitigate the impact of the factors and improve the precision and recall of IR techniques. Our conjecture is that the accuracy of information retrieval techniques could be improved if two (or more) sources of information vote for a link. We use software repositories' data, binary class relationships, source code partitioning, and developer's knowledge as extra sources of information to confirm a link. We propose four approaches, Histrace, BCRTrace, Partrace, and developer's knowledge, to create experts out of the available extra sources of information. We propose a trust-model, Trumo, inspired by Web trust-models of users, to combine the experts' votes. We then propose four traceability link recovery approaches: Trustrace, LIBCROOS, COPARVO, and an improved term weighting scheme, which use the experts created by previous four techniques and Trumo. The proposed approaches use an IR technique to create the baseline links and use experts' opinions to reevaluate baseline links. We show that using more sources of information improve the accuracy of IR techniques for requirements traceability. The achieved results in this dissertation show up to 22% precision, 7% recall improvement and 83% reduction in developer's effort for manually removing false-positive links. The results achieved in this dissertation are promising and we hope that further research in this field might improve the accuracy of IR techniques more.


identifier: Ghannoum, A. (2012). An Image Processing Approach Toward a Visual Intra-Cortical Stimulator  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

type:
Mémoire ou thèse
NonPeerReviewed

abstract: RÉSUMÉ: Introduction et objectifs La déficience visuelle, qui est définie par la perte totale ou partielle de la vision, n'est actuellement pas médicalement traitable. Des approches biomédicales modernes sont utilisées pour stimuler électriquement la vision; ces approches peuvent être divisées en trois groupes principaux: le premier ciblant les implants rétiniens Humayun et al. (2003), Kim et al. (2004), Chow et al. (2004); Palanker et al. (2005), Toledo et al. (2005); Yanai et al. (2007), Winter et al. (2007); Zrenner et al. (2011), le deuxième ciblant les implants du nerf optique Veraart et al. (2003), Sakaguchi et al. (2009), et le troisième ciblant les implants intra-corticaux Doljanu et Sawan (2007);  Coulombe et al. (2007); Srivastava et al. (2007). L'inconvénient principal des deux premiers groupes, c'est qu'ils ne sont pas suffisamment génériques pour surmonter la majorité des maladies de déficience visuelle, car ils dépendent du fait que le patient doit avoir un nerf optique intact et/ou une rétine partiellement opérationnelle ; ce qui n'est pas le cas pour le troisième groupe. L'équipe du Laboratoire Polystim Neurotechnologies travaille actuellement sur un implant intra-cortical qui stimule directement le cortex visuel primaire (région V1) ; le nom du projet global est Cortivision. Le système utilise une caméra, un module de traitement d'image, un transmetteur RF (radiofréquence) et un stimulateur implantable. Cette méthode est robuste et générique car elle contourne l'oeil et le nerf optique. Un des défis majeurs est le traitement d'image nécessaire pour «simplifier» les données antérieures à la stimulation, l'extraction de l'information utile en écartant les données superflues. Les pixels qui sont capturés par la caméra n'ont pas de correspondance un-à-un sur le cortex visuel comme dans une image rectangulaire, ils sont plutôt mis en correspondance avec une carte complexe de «phosphènes» Coulombe et al. (2007); Srivastava et al. (2007). Les phosphènes sont des points lumineux qui apparaissent dans le champ de vision du patient quand le cerveau est stimulé électriquement. Ces points changent en terme de taille, de luminosité et d'emplacement en fonction de la façon dont la stimulation électrique est effectuée (c'est à dire un changement dans la fréquence, la tension, la durée, etc. ...) et même par le placement physique des électrodes dans le cortex visuel.  Les approches actuelles visent à stimuler des images de phosphènes monochromes à basse résolution. Sachant cela, nous nous attendons plutôt à une vision de faible qualité qui rend des activités comme naviguer, interpréter des objets, ou encore lire, difficile pour le patient. Ceci est principalement dû à la complexité de l'étalonnage de la carte phosphène et sa correspondance, et aussi à la non-trivialité de savoir comment simplifier les données à partir des images qui viennent de la camera de façon qu'on conserve seulement les données pertinentes. La Figure 1.1 est un exemple qui démontre la non-trivialité de transformer une image grise en stimulation phosphène.  ABSTRACT: Visual impairment may be caused by various factors varying from trauma, birth-defects, and diseases. Until today there are no viable medical treatments for this condition; hence bio-medical approaches are being employed to overcome that. The Cortivision team has been working on an intra-cortical implant that can bypass the retina and optic nerve and directly stimulate the visual cortex.  In this work we aimed to implement a modular, reusable, and parameterizable object recognition system that tends to ``simplify'' video data prior to stimulation; hence opening new horizons for partial vision restoration, navigational and even recognition abilities. We identified the Scale Invariant Feature Transform (SIFT) algorithm as being a robust candidate for our application's needs. A multithreaded software prototype of the SIFT and Lucas-Kanade tracker was implemented to ensure proper overall operation.  The feature extractor, difference of Gaussians (DoG) part of the SIFT, being the most computationally expensive, was migrated to an FPGA implementation due to the real-time restrictions that is not achievable on a host machine.  The VHDL implementation is highly parameterizable for different application needs and tradeoffs. We introduced a novel architecture employing the sub-kernel trick to reduce resource usage compared to preexisting architectures while still being comparably accurate to a software floating point implementation. In order to alleviate transmission bottlenecks, the system also includes a new parallel Huffman encoder design that is capable of performing lossless compression of both images and scale space image pyramids taking into account spatial and scale data correlations during the predictor phase. The encoder was able to achieve compression ratios of 27.3% on the Caltech-256 data-set. Furthermore, a new camera and fiducial markers setup based on image processing was proposed in order to target the phosphene map estimation problem which affects the quality of the final stimulation that is perceived by the patient.


identifier: Allard, M. (2012). Conception et implémentation d'un treillis de calcul configurable à deux niveaux  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: De nos jours, la technologie FPGA est devenue de plus en plus puissante et complexe à un niveau que seule la technologie ASIC pouvait atteindre il y a quelques années. Les FPGA peuvent inclure plusieurs processeurs, des unités de traitement spécialisées, des réseaux sur puce pour le routage des données en interne, etc. Bien que le FPGA fonctionne à une fréquence moindre qu'un processeur à usage général, la nature parallèle de la logique matérielle permet tout de même d'opérer des algorithmes beaucoup plus rapidement. En combinant les meilleures propositions d'un système basé sur processeur ou d'un ASIC, les FPGA ont ouvert une grande flexibilité et la possibilité d'un prototypage rapide pour les ingénieurs et scientifiques de toutes les expertises. Toutefois, malgré les nombreux progrès réalisés dans la description de systèmes matériels à des niveaux d'abstraction plus élevés (des modules IP configurables, des réseaux sur puces, des processeurs configurables etc.), la réalisation d'architectures complexes est encore aujourd'hui un travail réservé aux spécialistes (typiquement des ingénieurs en conception de circuits numériques). De plus, c'est un processus relativement long (des mois, voire des années) si on considère non seulement le temps de conception de l'architecture mais encore le temps pour la vérifier et l'optimiser. De plus, les ressources disponibles augmentent à chaque nouvelle mouture, menant à des architectures de plus en plus élaborées et à une gestion de plus en plus difficile. Le FPGA proposerait alors des performances et un pouvoir de calcul inégalés, mais serait difficilement utilisable car on n'arriverait pas à extraire de façon simple et efficace toute cette puissance. Le but ultime serait d'avoir des performances du niveau matériel avec la flexibilité et la simplicité de développement du logiciel. Le projet consiste à faire la conception et l'implémentation d'une toute nouvelle architecture de type treillis permettant de traiter des algorithmes sur un grand flot de données. Les algorithmes ayant de grandes possibilités de parallélisme seraient avantagés par ce treillis. Ce treillis de calcul est configurable à deux niveaux d'abstraction. Au plus bas niveau (niveau matériel), l'architecture est constituée de divers blocs permettant de réaliser les différents chemins de données et de contrôle. Les données se propagent donc de mémoires en mémoires à travers des ALU. Ces transactions sont contrôlées par le niveau plus haut (niveau de configuration logicielle). En effet, l'utilisateur du treillis pourra venir implémenter ses algorithmes à travers de petites mémoires à instructions situées dans l'architecture. Il sera également possible de venir reconfigurer dynamiquement le comportement du treillis. On permet donc à des programmeurs logiciels d'exploiter toute la puissance d'une implémentation matérielle, sans toutefois devoir la développer en détail. Cela évite aux utilisateurs d'avoir à apprendre à exploiter les FPGA à un niveau matériel, tout en gardant confidentielle le détail interne de la dite architecture.  ABSTRACT: Nowadays, FPGA technology has become more powerful and complex at a level that only ASIC could reach a few years ago. FPGAs can now include several processors, specialized processing units, on-chip networks for routing internal data, etc. Although the FPGA operates at a smaller frequency than a general purpose processor, the parallel nature of the hardware logic still allows algorithms to operate much faster. By combining the best parts of a system based on processor or a ASIC, FPGAs have allowed a great deal of flexibility and the possibility of rapid prototyping for engineers and scientists of all expertise. However, despite the many advances in hardware systems described at higher levels of abstraction, the implementation of complex architecture is still a job for specialists (electronic engineers designing digital circuits). Moreover, it is a relatively long process (months or years) if we consider not only the time to design the architecture but also the time to verify and optimize it. In addition, available resources are increasing in each new FPGA version, leading architectures to become more elaborate and management more difficult. The FPGA proposes very high performance and unrivaled computing power, but may become obsolete because it is difficult to extract in a simple and effective way all that power. The ultimate goal would be to have hardware performance with software development simplicity and flexibility. The project involves the design and implementation of a new architecture (mesh type) for processing algorithms on a large data stream. Algorithms with great potential for parallelism would benefit from this lattice. The mesh is configurable at two levels of abstraction. At the lowest level (hardware level), the architecture consists of various blocks supporting the different data paths and control structures. The data thus propagate from memories to memories through ALUs. These transactions are controlled by a higher representation (software level). In fact, the user can implement algorithms on the lattice through small memories placed within the architecture. With the proposed structure, it is also possible to dynamically reconfigure the behavior of the lattice. It thus allows software programmers to harness the power of a hardware implementation, without further notice. This prevents users from having to learn how to use the FPGA while allowing to keep confidential the architecture itself. This work is part of an industrial partnership with a company financing the project with a MITACS internship. The company manufactures and markets frame grabbers operating at high frequencies and offering high resolutions. These cards are already using FPGAs with an important part of these circuits being unused logic. Customers are asking to use this logic to perform preprocessing algorithms. However, most of them would be unable to use it effectively and without harming the rest of the logic required for proper operation of the board. In addition, the partner does not want to disclose the source code of the architecture implemented in the FPGA. The relevance of the proposed project is therefore justified by the fact that it would be possible to deliver boards with the architecture (in addition to the logic already used). The customer would only specify his high-level applications.


identifier: Rivest, M. (2012). Interpolation de la concentration de contaminant par krigeage avec covariance non stationnaire en coordonnées d'écoulement  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Sur un site contamine, la concentration d'un contaminant dans l'eau souterraine est connue localement gr^ace a des echantillons provenant de puits existants et/ou de puits d'observation amenages a cette n. L'interpolation des valeurs de concentration observees est requise pour evaluer l'etendue d'un panache de contamination lors de la caracterisation du site. Elle est egalement necessaire pour des applications dans les phases subsequentes, telles que la conception et le suivi des mesures de rehabilitation ou de connement, ou pour l'evalua tion de l'attenuation naturelle. La qualite des estimes obtenus par interpolation est largement tributaire du nombre de donnees disponibles, lequel est limite en raison des co^uts associes a l'installation de puits d'observations, a l'echantillonnage et aux analyses chimiques. Les processus physiques qui regissent le transport de contaminants compliquent egalement cette t^ache puisqu'ils entra^nent une repartition anisotrope et statistiquement non stationnaire des valeurs de concentration. La faible performance des outils d'interpolation conventionnels rend necessaire le developpement d'approches qui permettent d'utiliser l'information concernant le modele physique du probleme, en particulier les directions d'ecoulement. La methode de krigeage developpee dans cette these prend en compte le modele d'ecoulement par l'intermediaire d'un modele de covariance non stationnaire, lequel est base sur l'utilisation conjointe d'une transformation en coordonnees d'ecoulement et d'une fonction de covariance qui varie le long des lignes de courant. Dans un premier temps, les coordonnees naturelles d'ecoulement, denies par la charge hydraulique et la fonction de courant, permettent de tenir compte de l'anisotropie locale induite par l'advection, telle que decrite dans un modele conceptuel du probleme d'ecoulement. En second lieu, le modele de covariance non stationnaire est parametrise pour tenir compte approximativement des effets de la dispersion sur la correlation spatiale et la variance de la concentration. Differentes parametrisations de la fonction de covariance non stationnaire sont proposees. Les parametres du modele de covariance sont estimes par maximum de vraisemblance. Ceci permet d'utiliser le test du rapport de vraisemblance et le critere d'Akaike (AIC) pour selectionner le modele le mieux adapte aux donnees parmi les modeles candidats. Face aux difficultes entourant la specication des fonctions de courant en 3D, la presente these propose egalement l'utilisation de coordonnees d'ecoulement simpliees (designees coordonnees alternatives) basees sur le tracage des lignes de courant.  ABSTRACT: Contaminant concentration is known locally by sampling from on-site observation wells. Interpolation of such concentration data often yields disappointing results, especially when it fails to incorporate existing knowledge relative to the underlying physics of groundwater ow and solute transport. Concentration maps, however, are required in several applications such as plume monitoring, design of containment or treatment systems, evaluation of total dissolved mass, and natural attenuation assessment. Interpolation results highly depend on the number of available data, which is often limited by the costs of well installation and sampling. Further, the physical processes governing transport complicate this task by creating an anisotropic and nonstationary concentration distribution. The poor performance of conventional interpolation tools justies the development of approaches which account for ow and transport. This thesis presents a exible kriging approach that incorporates ow knowledge through a nonstationary covariance model that is based on the joint use of natural ow coordinates, dened by the hydraulic head and the stream function, and a class of nonstationary covariance functions that can be parameterized to account for the evolution of concentration correlation and variance with travel time/distance. On one hand, the coordinate transformation makes it possible to account for the spatially-varying anisotropy produced by advection, as des- cribed by a given conceptual ow model. On the other hand, the nonstationary covariance model accounts only approximately for the effect of dispersion on the spatial correlation and variance of the concentration. The nonstationary covariance model parameters are obtained by maximum likelihood estimation. This enables the use of the likelihood ratio test and the computation of the Akaike Information Criterion to select between competing model parametrizations. Considering the difficulties associated with the use of the stream function in 3D, this thesis also proposes approximate ow coordinates, termed alternative  ow coordinates, which are computed using streamline tracking.


identifier: Lepercq, É. (2012). Techniques de routage pseudo-aléatoire pour une application micro-électronique  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La problématique de routage est très actuelle. On en trouve des applications dans les GPS, les prévisions de trafic routier, mais aussi pour le prototypage sur FPGA, la fabrication de puces électroniques ou le trafic TCP/IP sur Internet. On trouve des publications sur le sujet depuis plusieurs dizaines d'années, mais on observe actuellement une recrudescence confirmant l'actualité, l'importance et la complexité de ce problème. Cette thèse concerne le routage et ses ressources pour une application dans un nouveau type de système micro-électronique, nommé le WaferBoardTM . Son noyau consiste en un circuit électronique intégré à l'échelle d'une tranche de silicium (wafer). Peu d'applications commerciales de la micro-électronique ont exploité ce niveau d'intégration. Ce système de prototypage rapide vise à réduire d'un ou deux ordres de grandeur le temps de développement de systèmes électroniques. Il nécessite un ensemble d'outils logiciel de support, dont un outil de routage très rapide, capable de produire des solutions valables en des temps de l'ordre de la minute, et de certaines fonctionnalités spécifiques, l'équilibrage de délai ou le reroutage à la volée, au sein d'une netlist déjà routée. La problématique de routage pour cette application peut être imagée comme suit. Étant donné un réseau routier régulier (les routes d'Amériques du Nord en version cartésienne par exemple) et 100,000 voitures au départ lundi à 8h a.m. dans tout le pays avec des sources et destinations très variées; calculer les chemins pour toutes les voitures de telle sorte qu'aucune ne prenne la même route dans la journée. Il est 7h59 a.m, vous avez 1 minute, et des ponts sont inaccessibles pour travaux, en voici la liste. Cet exemple simpliste donne une idée des ordres de grandeurs de la problématique de routage que l'on cherche à résoudre pour cette application. Un algorithme de routage prend en paramètres deux structures de données : un graphe (ou réseau d'interconnexions) constitué de n\oe{}uds (sommets) et d'arcsUn arc relie deux sommets du graphe, et une netlistDans ce contexte, un netlist réfère à une liste d'interconnexions entre composants, liste de n\oe{}uds électriques dont les points de départ et d'arrivée sont positionnés géographiquement. Ainsi, au lieu de voitures, il s'agit de router des signaux électriques dont les points de départ et d'arrivée sont dictés par la position des broches des composants placés sur le système de prototypage. Un réseau régulier maillé mufti-dimensionnel (plus généralement appelé « réseau d'interconnexions ») sert de réseau routier dont certaines routes sont défectueuses, des ponts inaccessibles. En effet, le réseau d'interconnexions est un circuit électronique intégré à l'échelle d'une tranche de silicium complète, ce qui implique la présence de défectuosités au sein de chaque circuit fabriqué. Contrairement aux circuits électroniques classiques, où chacun est testé et les défectueux écartés, une intégration à l'échelle de la tranche demande de fortes redondances au sein du circuit pour minimiser le taux de rejets. Pour l'application du WaferBoard, un certain nombre d'éléments du réseau d'interconnexions seront fort probablement défectueux sur chaque circuit produit; l'algorithme de routage se doit de prendre en compte ces éléments très particuliers. Cette contrainte ne se retrouve pas dans les applications plus classiques des routeurs que l'on retrouve dans les PCB, circuits FPGA ou circuits VLSI. D'autres contraintes s'appliquent à ce projet particulier : la latence induite par la technologie est environ un ordre de grandeur plus importante que celle dans les circuits sur PCB, ce qui impose un routage orienté vers sa réduction.  ABSTRACT: The routing problem is very actual. Applications are found in GPS, road traffic forecast, but also for prototyping on FPGA, or TCP/IP traffic on the Internet. Publications on the subject have existed for several decades, but new publications keep appearing, confirming the importance and complexity of the problem. This thesis deals with routing and the resources it requires for a new category of micro-electronic applications, called the WaferBoard. It is an electronic circuit integrated at the wafer scale. Few commercial applications of micro-electronics have exploited this level of integration. This rapid prototyping system aims at reducing by one or two orders of magnitude the development time of digital circuits. It requires a very fast routing tool, capable of producing viable solutions in a few minutes, with dedicated functionality such as balancing delays and rerouting on the fly parts of a netlist. The routing problem for this application can be pictured as follows. Given a regular road network of the size of north america, if 100.000 cars were to start Monday 8 a.m. across the continent with a wide variety of sources and destinations; the challenge is to compute paths for all cars so none of them take the same route that day. It is 7:59 am, you have 1 minute, and some bridges are under road work: here is the list. This simplistic example gives an idea of the orders of magnitude of the problem that need to be solved for this application. A routing algorithm takes as input: a graph (or interconnection network) made of nodes and edges, and a netlst, a list of electrical nodes with starting and ending points physically placed. Therefore, instead of cars, the problem consists of routing electrical signals with points of departure and arrival dictated by the pin position of components placed on the prototyping system. A regular, multi-dimensional mesh (also called "interconnection network") serves as a road network, which contains defective roads and inaccessible bridges. Indeed, the interconnection network is an electronic circuit integrated across a full wafer, implying the presence of defects within each manufactured circuit. Unlike conventional electronic circuits, where each is tested and defective ones are set apart, wafer scale integrated applications require lots of redundancy in the circuit to minimize the rejection rate. In the WaferBoard, a number of elements of the interconnection network will be defective in each circuit; the routing algorithm must take into account these very specific elements. This constraint is not found in the classic applications of routers found in PCB, FPGA or VLSI circuits. Other restrictions apply to this particular project: the latency induced by the technology is about one order of magnitude greater than that in the circuits of PCBs, which requires a routing oriented towards computation time reduction. This constraint partly explains the network architecture used. Within the WaferIC, the shortest distance is not necessarily the one that offers the smallest latency. This property of the network complexifies the routing problem. Balancing delays within a group of arbitrary size nets is a necessary feature of the routing algorithm, and the difficulty is amplified by the computation time limit. Indeed, the interest of the application is to reduce the time for a user to test a circuit: the time of setup is extremely short, and estimated at a few minutes only.


identifier: Barirani, A. (2012). Essays on the Recombination and Diffusion of Innovations  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La mondialisation a réorganisé l'activité productive sur notre planète. Alors que les pays industrialisés étaient initialement le centre de l'activité manufacturière, ils ont perdu leur position auprès de pays émergents qui offrent des coûts de production moins élevés. Compte tenu de la quantité apparemment inépuisable de main-d'œuvre bon marché disponible à l'échelle mondiale, ce déplacement progressif des opérations de production ne semble pas avoir de fin en vue. Faisant face à ce sombre tableau de la situation économique, l'innovation technologique est considérée comme la panacée pour résoudre le problème de la croissance de la productivité et de la baisse du niveau de vie dans les économies avancées. Quelques mots de mise en garde doivent être dits contre de tels vœux pieux. Toutes les innovations technologiques n'ont pas le même impact économique et les récentes avancées technologiques ne semblent pas avoir le même impact que des innovations majeures du 19e siècle. De ce point de vue, le fait de ne pas contrôler le processus de production et de commercialisation des innovations qui ont une portée économique plus large semble être un obstacle pour ceux qui prêchent l'innovation comme une solution au problème de la stagnation économique. Du point de vue des cycles économiques, la croissance économique est enracinée dans la production d'innovations de bases. Ces percées servent de base à des inventions ultérieures dans une multitude de disciplines technologiques. Pourtant, malgré leur immense importance d'un point de vue social, on en sait peu sur les conditions qui conduisent à leur création et des bénéfices privés qu'elles engendrent pour les innovateurs. En ce qui concerne la question de la création d'innovations de base, l'importance de l'exploration technologique par rapport à l'exploitation est une source de débat. Les entreprises devraient-elles concentrer leurs efforts de recherche à un ensemble restreint de disciplines ou doivent-elles combiner des technologies distantes? En ce qui concerne la question sur les rendements privés sur l'innovation de base, le rôle des institutions publiques en tant que producteurs d'innovations de base est également un sujet controversé. L'objectif principal de cette thèse est de répondre à ces questions en identifiant 1) les conditions dans lesquelles la recombinaison de technologies distantes conduit à la propagation de l'invention résultante dans une multitude de disciplines, et 2) la manière dont les secteurs public et privé valorisent des innovations de base. Pour répondre à ces questions, des analyses économétriques d'un échantillon de brevets canadiens dans l'industrie de la nanotechnologie sont effectuées. En ce qui concerne la première question, les résultats montrent que la recombinaison distante conduit généralement à des innovations de base. Toutefois, un ensemble de modérateurs ont un impact sur la recombinaison distante. Alors que les organisations privées sont moins susceptibles de produire des innovations de base, leur effort pour combiner des technologies distantes est plus susceptible de produire des innovations de base. En outre, des liens forts avec les sciences fondamentales ont un effet négatif sur la recombinaison distante. En ce qui concerne la deuxième question de recherche, les résultats montrent que les innovations de base sont généralement associées à une perception des rendements privés plus importants sous conditions de dynamisme industriel et de régimes d'appropriation forts. Toutefois, en ce qui concerne les secteurs public et privé, les perceptions dépendent de la diffusion actuelle d'une technologie ainsi que sa diffusion future perçue. Les entreprises privées perçoivent des rendements plus élevés sur les inventions qui se sont déjà propagées dans plusieurs disciplines, tandis que celles qui seront propagées dans l'avenir sont perçues comme étant moins précieuses.  ABSTRACT: Globalization has reorganized productive activity in our planet. While industrialized countries where initially the center of manufacturing activity, they have lost their title to emerging economies who offer cheaper production costs. Given the seemingly endless supply of cheap labor available at a global level, this gradual shift of production operations does not appear to have an end in sight. In such a bleak economic picture, technological innovation is seen as the panacea for solving the problem of productivity growth, and thus the issue of decreasing standards of living in advanced economies. A few words of caution need to be said against such wishful thinking. All technological innovations do not have the same economic impact and recent technological advances do not appears to have the same impact as major innovations of the 19th century. From this perspective, the failure to control the process of producing and commercializing innovations that have broad economic impact appears to be an obstacle for those who preach innovation as a solution to the economic stagnation problem. From a business cycles perspective, economic growth is rooted in the production of basic innovations. These breakthroughs serve as the basis for subsequent inventions in a multitude of technological disciplines. Yet, despite their immense importance from a social point of view, little is known about the conditions that lead to their creation and the private benefits that they engender to innovators. Regarding the question about the creation of basic innovations, the importance of technological exploration versus exploitation is a major source of debate. When aiming for innovation impact, should firms focus their search effort to a focused set of disciplines or should they combine technologies from distant ones? Concerning the question about private returns to basic innovations, the role of public institutions as producers of basic innovations is also a controversial subject. The main purpose of this thesis is to answer these questions by identifying 1) the conditions under which distant technology recombination leads to the spread of the resulting invention across disciplines, and 2) how the private and public sectors value basic innovations. To answer these questions, econometric analyses of patenting activity in the Canadian nanotechnology industry are performed. Regarding the first question, the results show that distant recombination generally leads to basic innovations. However, a set of moderators have a negative impact on distant recombination. While private organizations are less likely to produce basic innovations, their effort to combine distant technologies is more likely to produce basic innovations. Also, strong linkage with basic science has a negative effect on distant recombination. Concerning the second research question, results show that basic innovations are generally associated with higher perceived private returns under conditions of industry dynamism and strong appropriability regimes. However, regarding private and public sectors, perceptions depend on the present spread of a technology and its future perceived spread. Firms perceives greater returns in inventions that have already spread across disciplines, while those that will subsequently spread in the future are perceived as less valuable.


identifier: Aljerjawi, M. (2012). IR-UWB and OFDM-UWB Transceiver Nodes for Communication and Positioning Purposes  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ultra-wideband (UWB) a suscité l'intérêt de chercheurs et de l'industrie en raison de ses nombreux avantages tels que la faible probabilité d'interception et de la possibilité de combiner la communication des données de positionnement dans un seul système. Il existe plusieurs UWB couche physique (PHY) présentées initialement à la norme IEEE qui convergent en deux propositions principales: des porte-UWB ou Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM-UWB), et à court d'impulsion porteuse à-UWB ou Impulse Radio-(IR-UWB). Une des plus grandes tâches difficiles pour les chercheurs est de nos jours la conception d'émetteurs-récepteurs UWB optimisés qui satisfont à des conditions rigoureuses, dont la simplicité caractéristiques large bande, à faible coût et de conception. Des études antérieures ont montré que les récepteurs à conversion directe basée sur Wave-radio interféromètre (WRI) circuits représentent un bon candidat pour les applications UWB. Circuits IRG ont plusieurs avantages tels que l'exploitation à large bande, à faible coût et la simplicité. Des travaux antérieurs sur l'IRG circuit, cependant, a enquêté sur le circuit de l'IRG sur la base du concept de porteuse unique signaux (par exemple, les signaux sinusoïdaux). L'objectif de ce projet est de fournir les résultats de conception, de simulation, de mise en oeuvre et le test d'un émetteur-récepteur WRI basé sur ce que peut être utilisé comme un noeud ou un pico-réseau dans un détecteur sans fil / réseau de données. Nous allons passer par les étapes de conception et de mise en oeuvre de propositions UWB deux: IR-UWB et OFDM-UWB. Pour la proposition porteuse à nous concentrer sur la conception et la mise en oeuvre de l'émetteur-récepteur en intégrant les opérations de transmission / réception dans un prototype unique, alors que pour la proposition des porte-nous concevoir et mettre en oeuvre l'émetteur-récepteur avec le circuit de l'IRG dans le récepteur seulement utilisé en tant que convertisseur abaisseur directe. Résultats expérimentaux, de simulation et d'analyse ont été obtenus et sont présentés dans cette thèse.  ABSTRACT: Ultra-wideband (UWB) technology has attracted interest from both researchers and the industry due to its numerous advantages such as low probability of interception and the possibility of combining data communication with positioning in a single system. There are several different UWB physical layer (PHY) proposals originally submitted to IEEE which converged into two main proposals: carrier‐based UWB or Orthogonal-Frequency Division Multiplexing (OFDM‐UWB), and short‐pulse carrierless‐UWB or Impulse-Radio (IR-UWB). One of the biggest challenging tasks for researchers nowadays is the design of optimized UWB transceivers that would satisfy rigorous conditions, among which wideband characteristics, low-cost and design simplicity. Previous studies have shown that direct-conversion receivers based on Wave-Radio Interferometer (WRI) circuits represent a suitable candidate for UWB applications. WRI circuits have several advantages such as wideband operation, low cost, and simplicity. Previous works on WRI circuit, however, investigated the WRI circuit based on the concept of single-carrier signals (i.e., sinusoidal signals). The objective of this project is to provide the design, simulation, implementation and testing results of a WRI-based transceiver that can be utilized as a node or a piconet in a wireless sensor/data network. We will go through the design and implementation steps for both UWB proposals: IR-UWB and OFDM-UWB. For the carrierless proposal we will focus on designing and implementing the transceiver by integrating the transmitter/receiver operations in a single prototype, while for the carrier‐based proposal we will design and implement the transceiver with the WRI circuit in the receiver only utilized as a direct downconverter.


identifier: Vodounou, M. (2012). WIRELESS-DIFFSERV* : Modèle de protection différenciée contre les dégradations de canal dans les réseaux maillés IEEE 802.11  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'utilisation massive des applications multimédia et temps réel sur le réseau Internet est une préoccupation très importante car elles sont très gourmandes en bande passante et imposent des exigences de qualité de service très sévères. De plus, le besoin de mobilité des utilisateurs associé aux faibles coûts de déploiement des technologies sans fil sont quelques unes des raisons pour lesquelles les réseaux maillés sans fil vont pouvoir émerger comme une technologie permettant de fournir l'Internet sans fil à haut débit et capable de supporter les applications en temps réel telles que la voix sur IP (VoIP) et la vidéo-conférence. Cependant, la nature variable du canal sans fil et les interférences radio créent une entrave au déploiement d'un backbone entièrement sans fil. En effet, ces phénomènes inhérents aux réseaux sans fil dégradent les performances et sont un véritable frein à l'exploitation du plein potentiel de ces technologies. L'objectif de ce mémoire est d'étudier un mécanisme d'auto-fonctionnement permettant de garantir une qualité de service différenciée dans les réseaux maillés sans fil. Nous avons mis l'accent sur la nécessité d'utiliser une politique de service dynamique qui s'adapte aux variations du canal sans fil. Ainsi, il est important de modifier la politique d'ordonnancement des paquets dans un environnement sans fil variable afin de satisfaire en tout temps aux exigences en qualité de service des trafics prioritaires. La méthode proposée consiste à mettre en oeuvre, dans les réseaux sans fil, le modèle DiffServ*, préalablement conçu pour les réseaux IP optiques. Cette variante est appelée Wireless-DiffServ*. Elle repose sur l'utilisation conjointe de l'architecture des services différenciés (DiffServ) dans la couche IP d'un réseau et de l'utilisation de canaux disjoints dans sa couche physique. Dans cette étude, le média physique est un canal de Rayleigh, plat en fréquence et à évanouissement lent, modélisé par des chaînes de Markov discrètes à états finis. Un procédé d'adaptation de la modulation et du codage y a ensuite été mis en place. La pondération cyclique ou Weighted Round Robin (WRR) est utilisée comme politique d'ordonnancement dans l'architecture des services différenciés (DiffServ). Par la suite, le modèle Wireless-DiffServ* a été implémenté dans le simulateur de réseau « Network Simulator NS-2 » et ses performances ont été comparées avec celles du standard DiffServ puis celles de la politique Premier Arrivé, Premier servi (FIFO).  ABSTRACT: Wireless mesh networks (WMNs) are emerging as a new network architecture able to provide broadband Internet and to support higher amount of real-time traffic such as Voice over IP (VoIP) and videoconferencing. Real-time applications require a lot of bandwidth and impose stringent quality of service (QoS) criteria. However, the time-varying fading channel and interference phenomenons impair wireless network's performance and do not exploit the full capacity of WMNs or to satisfy the QoS requirements of these applications. The aim of this research project is to study a self-functioning mechanism to guarantee a given level of differentiated QoS in WMNs. We study the performance of a dynamic packet scheduling algorithm in wireless environment. It is based on Weighted Round Robin (WRR) and adjusts the weights of different classes of traffic (VoIP, video, data) according to the channel quality in order to always protect VoIP traffic from channel failures. To achieve this goal, we implement in “Network Simulator NS-2” a cross-layer design called Wireless-DiffServ* based on the interaction between the IP, MAC and Physical layers. This model uses IP differentiated services (DiffServ) combined with disjoint multipaths in the Physical layer to provide reliability in WMNs. In this project, the Rayleigh wireless channel, supposed flat and slow fading, is modeled by a finite state Markov chain joined with adaptive modulation and coding (AMC).   Wireless-DiffServ* performance is compared with a pure DiffServ and First In First Out (FIFO) schemes. Simulation results shows that Wireless-DiffServ* reduces network jitter, and when the network is not saturated, it is on average better than DiffServ and FIFO.  Finally, we add a failure detection mechanism in Wireless-DiffServ*. Failures in wireless channel are characterized by channel fading and average signal to noise ratio (SNR). We defined three levels of failure. Simulation results show that by varying WRR weights based on the failure level, we allow the self-operation of the network and can guarantee the assignment of at least 50% of the bandwidth to VoIP traffic.


identifier: Roy, É. (2012). Étude des propriétés des codes convolutionnels récursifs doublement-orthogonaux  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Cette thèse propose l'étude des codes convolutionnels récursifs doublement orthogonaux (RCDO). Ces codes correcteur d'erreur trouvent leur source dans les travaux développés au cours des dernières années à l'École Polytechnique de Montréal et ont pour objectif de corriger les erreurs se produisant lors du transfert de l'information entre une source et un destinataire. Les codes RCDO représentent une famille de codes convolutionnels récursifs qui offrent des performances d'erreur qui s'approchent des limites prédites par la théorie pour les canaux de communications considérés dans cette thèse. Outre les excellentes performances d'erreur offertes par les codes RCDO, il s'avère que cette famille de codes correcteurs d'erreur peut être générée par un encodage qui est très simple à réaliser en comparaison avec des techniques de codage qui offrent des performances d'erreur similaires. De plus, le décodage de ces codes s'effectue à l'aide d'un décodeur itératif qui est composé d'une chaîne successive du même décodeur. Le nombre de décodeurs qui se succèdent dans la chaîne représente le nombre d'itérations effectuées lors du décodage. Le fait de répéter la même structure facilite grandement la conception du décodeur itératif, car uniquement la conception d'un seul décodeur doit être prise en compte pour réaliser l'ensemble du décodeur itératif. La simplicité de mise en oeuvre de la technique de codage proposée facilite donc les opérations d'encodage et de décodage et est ainsi adaptée à des sources d'information délivrant des symboles d'information à hauts débits et qui nécessitent de hautes performances d'erreur. Les objectifs de cette thèse sont multiples. Dans un premier temps, ce travail permet d'établir la correspondance entre les codes Low-Density Parity-Check (LDPC) et les codes RCDO. À partir de cette correspondance, il devient possible de quantifier un seuil de convergence asymptotique associé à une famille de codes RCDO. C'est-à-dire que sous ce seuil, la probabilité d'effectuer une erreur de décodage ne converge pas vers zéro. Nous avons aussi analysé la complexité associée aux opérations liées à l'encodage et  au décodage des codes RCDO. Suite à ce travail, il devient donc possible d'imposer des critères de conception matérielle et ainsi générer les codes RCDO qui offrent les meilleurs seuils de convergence théorique.  ABSTRACT: This thesis presents Recursive Convolutional Doubly-Orthogonal (RCDO) codes. These new error correcting codes represent a class of convolutionnal Low-Density Parity-Check (LDPC) codes that can be easily decoded iteratively. The doubly-orthogonal conditions of RCDO codes allow the decoder to estimate a symbol with a set of equations that are independent over two successive iterations. This reduces the error propagation throughout the iterative decoding process and therefore improves the error performances. The fondation of this research founds his source in recent works that has been presented in the last decade at École Polytechnique de Montréal. As presented in this document, the error performances of RCDO codes are near the Shannon capacity for the additive white gaussian noise and the binary erasure channels. In order to achieve these error performances, only a simple multi shift registers recursive convolutional encoder is required at the encoder. Moreover, the iterative decoder is realized  only by concatenating,  a certain number of time, the same simple threshold decoder. Therefore, the complete decoder is a cascade of the same threshold decoder. It follows that only the design of one simple threshold decoder is needed for constructing the complete iterative decoder. The implementation simplicities of the encoder and of the iterative decoder of RCDO codes is advantageous as compared to the implementation complexity of error correcting techniques that achieve similar error performances. This thesis has many objectives. First of all, this work presents a bridge between the family of LDPC block codes and the RCDO codes, indeed both families of codes are constructed from their parity-check matrix. From this fact, it becomes possible to identify an asymptotic threshold value that represents the limit above which the error performances of a family of RCDO codes can converge to zero. Moreover, we also present the complexity analysis associated to the encoding and to the decoding of RCDO codes. From this analysis, it becomes now possible to impose material criterions and to search for an ensemble of RCDO codes that meet all the material requirements and have the best theoretical threshold value. The question that motivates this thesis is the following. Is it possible to approach the theoretical Shannon limits associated to error correcting codes over binary symmetric memoryless channels using the doubly-orthogonal conditions imposed on convolutional codes?  For this thesis, the symmetric channels are : the Binary Erasure Channel (BEC) and the Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel.


identifier: Diaz Bolado, A. (2012). Contribution to the Design AND Implementation of a Microwave Tomography System for Breast Cancer Detection  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Cette thèse représente une contribution à la conception et mise en œuvre d'un système de tomographie micro-onde pour la détection du cancer du sein. La tomographie micro-onde est une technique d'imagerie donc le but est de reconstruire la permittivité et la conductivité d'un objet inconnu à partir des mesures du champ diffusé par l'objet. Cette technique a été utilisée dans une variété d'applications comme le control non-destructif, la géophysique et l'imagerie biomédicale. Dans cette thèse, l'emphase sera mise sur la détection du cancer du sein, où cette technique a reçu énormément d'attention dans les années précédentes. Un système de tomographie micro-onde est normalement composé de deux parties séparées; un système de mesures capable de fournir des mesures précises du champ diffusé et une série d'algorithmes capable de retrouver la distribution spatiale de la permittivité et la conductivité de l'objet inconnu à partir des mesures du champ diffusé. Ce problème inverse est particulièrement difficile à résoudre, puisqu'il est non-linéaire et mal posé. Dans le but d'obtenir une bonne reconstruction de l'objet, il est nécessaire d'illuminer l'objet sous une série de conditions indépendantes, comme différentes positions d'antenne, des fréquences ou des polarisations. Dans cette thèse, l'emphase sera mise sur la conception d'une configuration d'illumination efficace qui essaie de maximiser la qualité des images reconstruites. Après une revue de littérature, on observe que la plupart des systèmes de mesures partagent une configuration commune o\`u les antennes sont placées sur une configuration cylindrique ou hémisphérique pour maximiser le confort de la patiente. D'un autre coté, la méthode la plus populaire pour le dépistage du cancer du sein est la mammographie, o\`u on utilise une image à rayons X du sein compressé en deux projections. En prenant compte de ce fait, on propose deux configurations alternatives basées sur la compression du sein, les configurations caméra et guide d'onde. L'hypothèse derrière cette proposition est que la compression du sein permet de placer les capteurs très près de ce dernier donc il est possible de mesurer la composante évanescente du champ diffusé, ce qui pourrait permettre l'amélioration de la qualité des images reconstruites. Afin de prouver cette hypothèse, une étude rigoureuse des configurations proposées et sa comparaison avec une configuration classique de tomographie circulaire est réalisée. Grace à cette étude on détermine les conditions qui permettent d'améliorer les images reconstruites. Le placement des capteurs très proche de l'objet sous test représente un défi pour une mesure précise des champs diffusés, puisque le capteur lui-même peut perturber le signal à mesurer. Pour cette raison, une version améliorée d'une sonde de mesure en champ proche basé sur la technique de diffusion modulée est conçue et validée. La sonde est utilisée pour la mise en œuvre de la configuration guide d'onde proposée. Un réseau d'antennes est développé pour l'excitation de différents modes avec différentes  ABSTRACT: This thesis represents a contribution to the design and implementation of a microwave tomography system applied to breast cancer detection. Microwave tomography is an imaging technique that aims to reconstruct the permittivity and conductivity of an unknown object from measurements of its scattered field. This technique has been used in a variety of applications such as non-destructive testing, geophysical surveys and biomedical imaging. Here, we will concentrate in the breast cancer detection, where this technique has received a lot of attention in the recent years. A microwave tomography system usually involves two separate parts, a measurement system capable of performing accurate measurements of the scattered field and a set of algorithms for solving the inverse problem of retrieving the permittivity and conductivity spatial distribution of the unknown object from the scattered field measurements. This inverse problem is particularly difficult to solve, since it is non-linear and ill posed. In order to achieve a good reconstruction of the object, we need to illuminate it under several independent conditions, such as different antenna positions, frequencies or polarizations. In this thesis, we concentrate in the design of an efficient illumination configuration that tries to maximize the quality of the reconstructed images. After a literature review, it is observed that most of the proposed measurement systems share a common configuration, where in order to maximize the comfort of the patient; the antennas are arranged in a cylindrical or hemi-spherical configuration. On the other hand, the most popular method for breast cancer detection is mammography, where an X-ray image of the compressed breast at two different projections is performed. Taking this into account, two alternative configurations based on a compression of the breast are proposed, the camera and waveguide configurations. The main hypothesis behind this proposition is that a compression of the breast will allow placing the receivers very close to the breast where it is possible to measure the evanescent component of the scattered field and thus allow an enhancement of the quality of the reconstructed images. In order to prove this hypothesis, a rigorous study of the proposed configurations against a classical circular tomography setup is performed, and we determine under what conditions the reconstructed images can be enhanced. Next, the placement of the receiving antennas very close to the object under test, poses some challenges for an accurate measurement of the scattered fields, since the measurement probe itself can distort the quantity to be measured. For this purpose, an enhanced version of a previously designed near-field probe based on the modulated scattering technique is designed and validated. The probe is then used in the practical implementation of the proposed waveguide configuration. polarisations à l'intérieur du guide d'onde.


identifier: Camelot, A. (2012). Modélisation des tâches pour la récupération de pièces réutilisables sur un avion en fin de vie  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La problématique du traitement en fin de vie des aéronefs traite de défis technologiques et environnementaux. Différentes issues de fin de vie sont proposées au(x) propriétaire(s) d‟appareil aérien ayant chacune leurs incidences positives ou négatives sur les 3 sphères du développement durable. Le processus de traitement en fin de vie des avions comprend principalement 4 étapes majeures : la sécurisation, le désassemblage de pièces et équipements, le démantèlement de la carcasse restante et enfin la valorisation des matériaux et/ou leur enfouissement. Dans ce travail, l‟étape de désassemblage des pièces réutilisables en vue de leur introduction sur le marché de seconde main est abordée. La réutilisabilité d‟une pièce extraite d‟un aéronef, jugé désuet, est conditionnelle au respect de toutes les procédures de maintenance applicables en désassemblage. Lors de la récupération massive de pièces destinées à une seconde vie, il est nécessaire de fusionner l‟ensemble des procédures en une démarche optimisée et rationnelle. Les tâches de maintenance exécutables sur un appareil aérien sont regroupées dans le manuel intitulé « Aircraft Maintenance Manuel » (AMM) propre à chaque appareil. Le but de ce travail de recherche est d‟organiser le désassemblage de ces équipements réutilisables à partir d‟un modèle, sur lequel viennent s‟établir des stratégies de désassemblage structurées et optimisées. La littérature regorge de travaux à propos du désassemblage (basée ou non sur des méthodes d‟assemblage) présentant chacune leur propre stratégie de résolution ou d‟optimisation. Le problème du désassemblage de pièces réutilisables est sélectif et non destructif. Il ne s‟agit pas d‟élaborer des séquences d‟opérations puisqu‟elles sont dictées au sein des tâches du manuel. Il s‟agit d‟ordonner les tâches de maintenance entre elles en fonction de leur zone d‟exécution et de leur préparation (exécution de tâches préliminaires). L‟analyse de la littérature existante ne permet pas de trouver une méthode adaptée au problème posé. Ainsi, des aspects des méthodes graphiques, de la propagation par vague, et des réseaux de Petri appliquées au désassemblage sont repris pour définir le modèle. Le modèle proposé est une représentation de l‟ensemble du travail à effectuer sur l‟appareil (l‟ensemble des tâches à réaliser pour le désassemblage des équipements) devant servir de support aux stratégies de résolution visant une collaboration des techniciens en désassemblage. Deux stratégies d‟utilisation en désassemblage sont proposées, une première basée sur la théorie des graphes, et une seconde basée sur une heuristique de résolution. L‟alimentation du modèle peut se faire automatiquement à partir du manuel « Aircraft Maintenance Manual ».  ABSTRACT: The problem of processing end-of-life aircrafts concerns some technological and environmental challenges. Different possibilities are offered to the owner(s) of an end-of-life aircraft, each with its positive and negative aspects on the 3 spheres of sustainable development. The end-of-life process includes 4 major steps: decontamination, disassembly of parts, the dismantling of the remaining carcass and finally the recovery of materials and/or landfill. In this work, the disassembly of reusable parts for their introduction on the second-hand market is discussed. Reusability of parts extracted from a plane is conditional upon compliance with all applicable maintenance procedures in disassembly step. When dismantling many parts (reusable parts), it is necessary to merge all procedures in order to obtain an optimized and rational approach. Maintenance tasks run on a plane are grouped in the manual entitled "Aircraft Maintenance Manual" (AMM). The purpose of this research is to organize the disassembly of reusable equipments with a model, on which strategies structured and optimized can be developed (in disassembly). The literature abounds about disassembly works (based or not on assembly methods) each having their own strategy of resolution or optimization. The disassembly problem of reusable parts is selective and non destructive. It is not about developing sequences of operations (given in the maintenance manual by the tasks), but arranging maintenance tasks together. Execution zone and tasks preparation (preliminary tasks) are important criteria. The analysis of the actual literature does not find a suitable method for the problem. Thus, aspects of graphical method, wave propagation approach, and Petri nets approach in disassembly applications are considered to define the model. The proposed model is a representation of the entire work which has to be done on the airplane (set of tasks to be performed for dismantling equipments). Moreover, it has to support different strategies for “solving” a disassembly, and guaranteeing collaboration between technicians. Two strategies are proposed, the first one based on graphs theory, and the second one based on a heuristic resolution. Data acquisition (model inputs) can be done automatically from the book "Aircraft Maintenance Manual".


identifier: Gallagher, S. (2012). Mechanical Resistance of Cracked Dam Mass Concrete Repaired by Grouting: An Experimental Study  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Pour évaluer le module de rupture et la résistance au cisaillement du béton de masse réparé par injection de coulis, six spécimens de 400 x 400 x 1250 mm en béton avec des agrégats de taille maximale de 100 mm ont été testés suivant la norme ASTM C78 et avec une configuration de chargement favorisant de grandes contraintes de cisaillement le long d'un plan de rupture vertical. L'essai de la norme ASTM C78 a été effectué sur tous les échantillons non-fissurés et sur les échantillons réparés (deux spécimens à réparation simple et deux à réparations multiples en utilisant deux coulis d'injection microfins avec un ratio eau/ciment (e/c) de 1,0 et 0,5 respectivement. L'essai de cisaillement a été effectué sur deux spécimens à réparation simple et deux spécimens à réparations multiples, injectés dans les deux cas avec les deux mélanges de coulis. Une résistance à la traction indirecte moyenne de 2,8 MPa a été obtenue pour les échantillons vierges. Cette valeur a été diminuée à 1 MPa et 0,5 MPa pour les échantillons réparés à l'aide du coulis avec rapport e/c égal à 0,5 et 1,0 respectivement, quel que soit le nombre de réparations. La résistance au cisaillement des spécimens est affectée à la fois par le rapport e/c du coulis d‟injection et par de la largeur des fissures réparées.  ABSTRACT: To evaluate the modulus of rupture and the shear strength of mass concrete repaired by grout injection, six 400 x 400 x 1250 mm concrete specimens with a maximum aggregate size of 100 mm were tested following ASTM C78 and a loading configuration promoting large shear stresses along a vertical failure plane. ASTM C78 was done on the all virgin specimens and on repaired specimens (two repaired once and two repaired multiple times) using two different micro fine injection grout mixes with water cement ratio (w/c) of 1.0 and 0.5. The shear test was done on two single repaired and two multiple repaired specimens; with both grout mixes. Average indirect tensile strength of 2.8 MPa was obtained for virgin specimens. This value was reduced to 1 MPa and 0.5 MPa for specimens repaired using grout with a w/c ratio respectively equal to 0.5 and 1.0 regardless of the number of repairs. The shear strength of the specimens is affected by both the injection grouts w/c ratio and the repaired crack width.


identifier: Bejjani, R. (2012). Machinability and Modeling of Cutting Mechanism for Titanium Metal Matrix Composites  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les composites à matrice métallique de titane (CMMTi) sont une nouvelle classe de matériaux. Le CMMTi possède les caractéristiques des alliages de titane (légèreté, résistance et biocompatibilité) tout en ayant des propriétés physiques accrues lui conférant des avantages sur les alliages de titane. Ses nombreuses applications potentielles dans différents secteurs industriels tels l'aéronautique et le domaine biomédical en font un matériau de l'avenir. Déjà, certains fabricants de turbines montrent un grand intérêt pour de futures applications. Dans le domaine biomédical, le CMMTi offre un avantage pour les greffes osseuses présentant une action de glissement/frottement. Par contre, le CMMTi doit être usiné avant d'être utilisé comme pièce ou partie d'un assemblage, mais les particules solides de céramique ajoutées à l'alliage de titane rendent son usinage très difficile. De plus, l'intégrité de la surface du matériau après usinage est de première importance avant son utilisation dans un assemblage mécanique. La vie de l'outil est donc limitée en raison de son usure par l'action abrasive des particules dures, ainsi qu'à cause de la diffusion en raison de la température élevée de l'interface outil-matériau. Lors de l'usinage, la durée de vie de l'outil et la rugosité de la surface de la pièce sont des préoccupations majeures pour les industriels. Trois approches ont été élaborées afin d'optimiser les paramètres d'usinage du CMMTi. La première approche expérimentale consiste en une méthode de planification d'expériences (TAGUCHI) utilisée afin d'identifier les effets des paramètres de coupe (vitesse, avance, et profondeur de coupe) sur les forces de coupe, la rugosité de surface, et l'usure de l'outil. Dans une deuxième approche, et afin de mieux comprendre le mécanisme de coupe du CMMTi, la formation de copeaux lors de la coupe a été analysée et un nouveau modèle de la bande de cisaillement adiabatique a été développé. Dans la dernière approche, et pour obtenir un meilleur outil d'analyse pour la compréhension du mécanisme de coupe, un nouveau modèle constitutif du CMMTi a été développé, en utilisant un modèle d'endommagement, à des fins de simulation. Les résultats des simulations de Modèle d'Élément Fini (MEF) ont permis de prévoir la température, les contraintes, les déformations et l'endommagement du matériau. Ces dernières informations peuvent être utilisées pour l'analyse de l'usinage ainsi que pour des applications industrielles.  ABSTRACT: Titanium Metal Matrix composites (TiMMC) is a new class of material. The enhanced properties of TiMMC provide it with many advantages over titanium alloys. TiMMC is a material of the future and has many potential applications in the aeronautical sector, as in the turbines' cold section parts, and in biomedical applications, for example in bone transplants where a sliding/rubbing action is present. Turbine engine manufacturers already show a great interest in TiMMC for future applications. However, TiMMC requires machining in order to be used as part of an assembly, but the abrasive action of the added ceramic TiC particles, combined with the problems of cutting titanium alloys, make it a very difficult to cut material. Therefore, the tool life is limited, due to the abrasion wear from the hard particles and to the diffusion wear due to the high temperature of the tool-chip interface that characterizes the cutting of titanium alloys. When machining, tool life, and surface roughness are major concerns for industrials. In order to optimize the machining of TiMMC, three approaches (stages) were used. First, a TAGUCHI method for the design of experiments was used in order to identify the effects of the machining inputs (speed, feed, depth) to the output (cutting forces, surface roughness). To enhance even further the tool life, Laser Assisted Machining (LAM) was also experimented. In a second approach, and in order to better understand the cutting mechanism of TiMMC, the chip formation was analyzed and a new model for the adiabatic shear band in the chip segment was developed. In the last approach, and in order to have a better analysis tool to understand the cutting mechanism, a new constitutive model for TiMMC for simulation purposes was developed, with an added damage model. The FEM simulations results led to predictions of temperature, stress, strain, and damage, and can be used as an analysis tool and even for industrial applications. In the literature, no research studies are found on the machining of TiMMC. The first experimental approach of this current research is the only study to provide practical recommendations for determining the cutting parameters and for evaluating different cutting tools for machining TiMMC. Following experimental work and analysis, I found that cutting TiMMC at higher speeds is more efficient and productive because it increases tool life. This is in opposition to most materials, where higher cutting speeds reduce tool life. This phenomenon of efficient cutting at higher speeds was explained by the different tool/particles behavior.


identifier: St-Jacques, P. (2012). Automatisation des opérations de masquage pour la projection au plasma de revêtements thermiques sur des composants de moteurs d'aéronefs  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les parties internes des turbines à gaz sont exposées à des gaz de combustion et subissent des températures très élevées ainsi que des réactions de corrosion accélérée. Afin de protéger les pièces de ces conditions de service extrêmes, un revêtement thermique composé de céramique est appliqué par projection au plasma. Ce procédé consiste à projeter à très hautes températures des particules en fusion qui adhèrent au contact du métal en se solidifiant. Pour appliquer la céramique de façon précise et pour éviter d'obstruer de petites conduites de refroidissement, un masque est utilisé durant le revêtement au plasma. Ce masque est souvent réalisé dans l'industrie de façon entièrement manuelle par application d'un ruban adhésif protecteur. La précision requise ainsi que la grande variété de géométries à couvrir font du masquage une opération très complexe et difficilement automatisable. Ce mémoire propose une solution alternative au masquage manuel par l'application automatisée de polymères résistants au jet de plasma. L'endurance du nouveau produit ainsi que sa conformité avec les normes ded l'industrie ont été validées par une série d'analyses sur des pièces représentatives. Un modèle géométrique de déposition est présenté en vue de prédire la couverture du fluide en fonction des différents paramètres d'application. Plusieurs stratégies de mouvement du robot ont été évaluées pour des surfaces plances ainsi que des pièces de révolution. Sur la base du modèle géométrique, des méthodes d'optimisation de la trajectoire sont proposées en vue de maintenir une épaisseur constante. Enfin, les résultats obtenus démontrent qu'il est possible d'automatiser les opérations de masquage sur les composantes de turbines et ouvrent la porte à de nombreuses améliorations à la fois en qualité et en performance du prodédé de revêtement au plasma dans l'industrie aérospatiale.  ABSTRACT: The inner sections of a gas turbine are exposed to combustion gases and experience high temperatures as well as accelerated corrosion reactions. To protect parts from these extreme operating conditions, a ceramic thermal barrier coating of TBC is applied by plasma spray. This process consists of projecting molten particles at very high temperature on the substrate, on which it solidifies upon contact. To apply the ceramic accurately and to avoid clogging of small cooling hole, a mask is used during the plasma coating. This mask is mainly achieved in the industry by manual application of a protective tape. The required accuracy and the wide variety of geometries to cover make masking a very complex and difficult task to automate. This memoir introduces an alternative to manual masking by mean of automated application of plasma spray resistant polymers. The endurance of the new product and its compliance with the industry standards have been validated by a series of experiments on representative parts. A geometric model of deposition is used to predict surface coverage according to the different application parameters. Several strategies for robot motion planning were evaluated on flat surfaces and rotating parts. On the basis of the geometric model, trajectory optimization methods are proposed to maintain a constant thickness and edge definition. Finally, the results show that it is possible to automate the masking operations on turbine components and open the door to many improvements in both quality and performance for the plasma spray coating method in the aerospace industry.


identifier: Tabet, R. (2012). Ajustement automatique des paramètres de coupe pour l'obtention de stabilité dynamique en usinage  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'usinage à grande vitesse possède comme principale limitation la stabilité dynamique de l'action de coupe pouvant engendrer des usures prématurées de la broche de la machine et des outils de coupe, des bris d'outils ainsi que des erreurs dimensionnelles sur la composante usinée. Ce phénomène est connu dans la littérature sous le nom de broutage (chatter) et se traduit comme étant des vibrations auto-excitantes. Ce mémoire présente une approche appliquée à des environnements de production permettant d'éliminer en temps réel l'apparition du broutage dans l'usinage des alliages d'aluminium aéronautiques avant que ses effets néfastes puissent survenir. Un algorithme de contrôle est développé permettant de détecter le broutage à l'aide d'un microphone et en effectuant une analyse spectrale du signal capturé. L'analyse permet de cibler précisément la fréquence à laquelle le broutage se produit et par conséquent, la vitesse de rotation de la broche est modifiée afin de faire coïncider la fréquence de passage de dent à cette fréquence de broutage détectée. De plus, une nouvelle vitesse d'avance est également déterminée afin de garder l'épaisseur du copeau constant et dans les limites physiques de ce que l'outil de coupe peut atteindre. Ces nouveaux paramètres sont ensuite envoyés au contrôleur de la machine sous la forme d'une commande grâce à une interface de communication entre un ordinateur externe et le contrôleur. Plusieurs essais expérimentaux furent effectués pour valider l'efficacité de détection du broutage et également pour démontrer la capacité de l'éliminer. Des essais de coupe à de grandes vitesses sont réalisés, soit entre 15 000 et 33 000 RPM, afin de refléter des conditions d'usinage réelles de production de composantes aéronautiques.  ABSTRACT: High speed machining has as principal limitation the dynamic stability of the cutting action which can generate premature wear of the machine spindle and the cutting tool, tool breakage and dimensional errors on the machined part. This phenomenon is known in the literature as chatter and is defined as being self-excited vibrations. This master thesis presents an approach applicable to manufacturing environments that allows eliminating chatter in real time during machining of aerospace aluminum alloys before the damaging effect can occur. A control algorithm is developed in order to detect chatter using a microphone and by analyzing the audio signal in the frequency domain. The analysis allows determining precisely the frequency at which the chatter occurs and therefore, the spindle speed is adjusted in order to make the tooth passing frequency equal to the detected chatter frequency. Also, a new feedrate is determined by keeping a constant chip load and within the physical limits of the cutting tool. The new cutting parameters are then sent out to the machine controller as a command using a communication interface between an external computer and the controller. Multiples experimental tests were conducted to validate the effectiveness to detect and suppress chatter. High speed machining tests, between 15 000 and 33 000 RPM, were performed in order to reflect real conditions for aerospace components manufacturing.


identifier: Zaharia, P.-L. (2012). Réduction du taux de rejet et de la variation des dégagements dans le compresseur haute-pression lors de l'assemblage de moteurs turbopropulseurs par l'utilisation de l'assemblage sélectif  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Avec plus de 15 000 composants et des dizaines de caractéristiques clés à respecter, l'assemblage d'un moteur d'avion turbopropulseur présente bien des défis. Parmi eux se trouvent la maîtrise de deux dégagements critiques à l'intérieur de la section du compresseur haute-pression. Le taux de rejet des moteurs dû au non-respect de ces dégagements est présentement établi à 33%. L'objectif de ce mémoire est de trouver une solution permanente, facilement implantable dans un environnement de production et sans aucun investissement significatif, qui permet de réduire ce taux de rejet élevé. Une recherche de  la cause fondamentale du problème met en évidence que la variation dimensionnelle des pièces composant le compresseur haute-pression en est la source. À défaut de ne pas pouvoir maîtriser la variation des dimensions des pièces lors de leur fabrication sans devoir recourir à des investissements importants, la meilleure alternative disponible est de se concentrer sur la maîtrise de la propagation de la variation à travers l'assemblage. L'utilisation de l'assemblage sélectif est proposée pour y arriver. Par contre, contrairement aux travaux antérieurs référant à cette technique, l'assemblage en question est de nature longitudinale et non radiale, comporte un nombre important de composants, au lieu de seulement deux, et surtout, certains composants possèdes plusieurs dimensions qui sont liées aux deux dégagements à contrôler. Traditionnellement, les composants n'ont qu'une seule dimension impliquée dans la maîtrise d'un dégagement. Pour bien comprendre l'impact de ces composants multiparamétriques, une analyse de la chaîne de cotes de l'assemblage est réalisée. Cette étape permet d'identifier clairement quelles sont les dimensions  « pièce » clés qui doivent être retenues pour l'analyse. Par la suite une méthode basée sur une étude du comportement statistique du procédé de fabrication de chaque dimension « pièce » ainsi que sur l'aspect de facilité d'implantation en milieu industriel est proposée afin d'établir la classification des pièces pour l'assemblage sélectif.  Chaque  procédé est assimilé à un type de distribution statistique et caractérisé par son indice de performance, le Ppk. Par la suite, un programme est créé pour construire une population virtuelle et effectuer une simulation d'assemblage. Cette population d'assemblages virtuels permet de tester l'efficacité de la solution en la comparant avec la situation réelle. Les résultats confirment que l'utilisation de l'assemblage sélectif a effectivement un effet positif sur la maîtrise de la variation à travers l'assemblage, mais qu'il y a encore des opportunités d'améliorations possibles;  ABSTRACT: With over 15 000 components containing multiple key characteristics to respect, the assembly of a turbopropeller plane engine presents several challenges. Among them is the control of two critical clearances inside the high-pressure compressor section. Currently, the engine rejection rate resulting from the failure to comply with these clearances is 33%. The objective of this paper is to find a permanent method to reduce this rejection rate, that can also be easily implemented within an assembly line environment and that does not require significant investments. Following a root cause analysis of this issue, the dimensional variation of the components was identified as the main contributor. Since trying to control the variation of the components can hardly be achieved without any significant investments, the best available alternative is to focus on controlling the variation propagation throughout the assembly itself. The use of selective assembly is proposed to achieve this goal. Contrary to previous papers published on selective assembly, this paper differs in many aspects, namely the clearances discussed are lengthwise and not radial,  the assembly contains many parts instead of two, and most importantly, some components have more than one dimension which affects each clearance. Traditionally, each component has only one dimension that impacts only one clearance. To fully understand the impact of these multiparametric parts, a stack-up study of the assembly is performed. This analysis allows to clearly identify the key dimensions of each component that interact with the clearances. Subsequently, a method based on the statistical analysis of each of the key dimensions and their manufacturing processes, and the ease of implementation in a production environment requirement, is proposed to classify the parts for the selective assembly process.  Each of the manufacturing processes is linked to a probability distribution function and characterized by its performance index, the Ppk. A computer program is then built to create a virtual population of parts and to create an assembly population. This virtual population is used to test the validity and efficiency of the proposed method by comparing it to the actual situation. The results of the simulation demonstrate that the use of selective assembly does have a positive effect on the control of the variation propagation, but that there is also still room for improvement.


identifier: Gauvin, C. (2012). Un algorithme de génération de colonnes pour le problème de tournées de véhicule avec demandes stochastiques  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ce mémoire présente un algorithme exact de génération de colonnes avec plans coupants pour le problème de tournées de véhicules avec demandes stochastiques. Nous posons le problème comme un programme stochastique en deux étapes en nombres entiers et adoptons une formulation se basant sur le graphe espace-état associé. Nous utilisons ensuite la décomposition de Dantzig-Wolfe pour produire un problème maître de partitionnement d'ensemble et un sous-problème de plus court chemin avec contraintes de ressources. Nous proposons de résoudre ce modèle à l'aide d'un algorithme exploitant des techniques à la fine pointe de l'état de l'art. Lors de la résolution du sous-problème, nous ne nous limitons pas uniquement aux routes sans 2-cycles; nous effectuons également des expériences avec les $ng$-routes ainsi qu'avec les chemins élémentaires. Pour implémenter ces concepts et éliminer de plus grands cycles, nous ajoutons des ressources de visite binaires indiquant si un client peut encore être visité dans une prolongation de la route élémentaire courante. Afin de résoudre le sous-problème, nous utilisons un algorithme d'étiquetage bidirectionnel tirant parti de l'acyclicité du graphe espace-état et qui considère uniquement une fois chaque nœud. Dans le but de limiter le nombre d'étiquettes générées à chaque itération de cette procédure, nous introduisons une règle de dominance améliorée qui exploite la structure du graphe sous-jacent. Nous utilisons également le concept de clients non atteignables pour favoriser l'élimination d'étiquettes inutiles. Par ailleurs, nous implantons une méthode de recherche taboue qui accélère l'obtention de chemins réalisables de coût réduit négatif. Pour augmenter la borne inférieure trouvée à chaque itération de l'algorithme de génération de colonnes, nous ajoutons deux types d'inégalités valides au problème maître: des contraintes de capacité et des contraintes de sous-ensemble de lignes. Nous modifions la structure du sous-problème afin de prendre en compte ces coupes que nous générons dynamiquement à chaque nœud de branchement de façon heuristique. Si l'algorithme de séparation ne parvient pas à trouver d'inégalités valides suffisamment violées par la solution fractionnaire actuelle, alors nous procédons à un branchement basé sur les inter-tâches. Finalement, nous présentons des résultats numériques qui démontrent la compétitivité de notre algorithme. Notre méthode permet effectivement de résoudre 20 nouvelles instances tirées de la littérature en moins de 20 minutes en plus d'accélérer considérablement la résolution des instances déjà résolues.  Seulement 2 des 40 instances de notre ensemble de tests demeurent irrésolues.  ABSTRACT: This master's thesis presents an exact branch-cut-and-price algorithm for the vehicle Routing problem with stochastic demands. We formulate the problem as a two stage integer stochastic program with fixed recourse and adopt a formulation based on the associated space-capacity graph. We explain how this model can be transformed into a set partitioning master problem and an associated shortest path problem with resource constraint subproblem using Dantzig-Wolfe decomposition. We use a column generation algorithm based on state of the art techniques. During the resolution of the subproblem, we do not limit ourselves to the generation of routes without 2-cycles. We also experiment with $ng$-routes as well as elementary routes. In order to implement these concepts and eliminate larger cycles, we introduce additional binary resource variables each indicating wether a client can be visited by an extension of the current route. We use a bidirectional label setting algorithm that exploits the acyclicity of the underlying graph and only needs to consider each vertex exactly once. To limit the number of labels that can be generated at any iteration of that algorithm, we introduce an improved dominance rule that exploits the structure of the space-capacity graph. We also promote elimination of dominated labels by using the concept of unreachable vertices. In addition, we utilize a tabu search heuristic to speed up the identification of feasible negative reduced cost routes. To improve the lower bound found at each iteration of the column generation procedure, we introduce valid inequalities in the master problem. We specifically consider capacity cuts and Subset-Row Inequalities. We identify violated cuts dynamically at each node of the Branch-and-Bound tree by using a heuristic procedure. If the separation algorithm fails to identify violated cuts, we proceed to normal branching based on inter-tasks. The dominance rule and structure of the subproblem are modified to take these new inequalities into account. Finally, we present numerical results that prove the competitiveness of our algorithm. Indeed, we manage to solve to optimality 20 new instances taken from the literature in less than 20 minutes and we considerably improve the computational time for those already closed. Only 2 out of the 40 instances of our test set remain unsolved.


identifier: Guillot, X. (2012). Analyse de l'impact des progiciels de gestion de projet sur les performances globales des projets  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Dans un contexte concurrentiel grandissant, les entreprises du secteur industriel cherchent continuellement à améliorer leur fonctionnement et leurs méthodes de gestion, afin de rester compétitives. Dans cette optique, certaines d'entre elles décident d'adopter un fonctionnement par projet. Cependant, la gestion de projet est une tâche complexe à mettre en place, notamment dans un contexte international. Ainsi, ces entreprises sont amenées à utiliser des outils conçus pour faciliter la gestion des projets. Parmi ces outils, on trouve les technologies de l'information et plus précisément les progiciels de gestion de projet. Présentement, il existe un consensus au sein des gestionnaires de projets qui tend à dire que les progiciels de gestion de projet contribuent de façon bénéfique à la gestion des projets. Cependant, cette contribution reste généraliste et elle n'a pas été vérifiée avec des données objectives. Afin de vérifier ce consensus à l'aide de données objectives, ce mémoire propose une méthodologie pour la collecte des données objectives nécessaires à l'analyse de l'impact des progiciels de gestion de projet sur la performance globale des projets ainsi qu'une analyse de ces données. L'analyse a montré qu'un niveau d'utilisation suffisamment important du progiciel de gestion de projet avait un impact positif sur la performance du projet. Il a été également mis en évidence que l'intensité d'utilisation de certains sous-logiciels avait un impact sur les performances. Les sous-logiciels concernés sont ceux qui supportent l'équipe de projet dans la gestion des informations générées par certains processus, soient l'approvisionnement, le contrôle des coûts, la gestion de la construction, le contrôle des documents et la gestion des heures de travail de l'équipe de projet. Par contre, on constate la présence d'un seuil à l'apport du progiciel et de ses sous-logiciels à la performance des projets. À un certain niveau de performance, le progiciel semble ne plus apporter de différences significatives entre un bon projet et un très bon projet en terme de performance De plus, en interrogeant les gestionnaires de projets sur leur perception de l'apport du progiciel à la gestion de projet, il apparait que la qualité perçue de l'information, ainsi que la facilité d'utilisation corrélaient positivement avec la performance des projets. Les projets les plus performants sont les projets pour lesquels la qualité de l'information est jugée la meilleure et pour lesquels le progiciel est considéré comme facile d'utilisation. Ces résultats permettent ainsi de valider le consensus existant au sein de la profession. Ils permettent également de faire un lien avec la littérature qui affirment que la qualité de l'information, ainsi que la facilité d'utilisation du progiciel sont des facteurs qui influencent la performance des projets. Les résultats obtenus sont toutefois à interpréter avec prudence compte tenu du fait que l'étude se base sur un échantillon de projets limité, qu'elle se limite à l'utilisation d'un seul progiciel et qu'elle tient compte d'un seul facteur de performance.  ABSTRACT: In an increasing competitive environment, industrial companies are continually seeking to improve their operations and management practices in order to remain competitive. In this context, some of them have decided to adopt a project based operation model. However, project management is a complex task, especially in an international context. In order to facilitate the adoption of project management practices, many companies have decided to implement project management tools such as information technologies and project management software packages. Indeed, there seems to be a consensus among project managers stating that project management software packages contribute in a positive manner to their projects. However, this judgment is generalist and has not been verified with objective data. To verify this consensus, this paper proposes a methodology for the collection of objective data in order to analyze the impact of project management software package on overall project performance. The data analysis showed that the degree to which the software is used had a positive impact on project performance. Results also revealed that the intensity of usage of certain sub-programs has an impact on performance. The sub-programs concerned are those which support the project team in the management of information generated by processes: procurement, cost control, construction management, document control, and management of working hours of the project team. In addition, by interviewing project managers on their perception of the contribution of the project management software package, it appears that the perceived quality of information and the ease of use positively correlated with project performance. The most successful projects are those for which the quality of information is considered the best and for which the software package is considered easy to use. These results allow us to validate the consensus within the profession. This is also in line with the literature claiming that the quality of information and the ease of use are factors that influence projects performance. Considering the fact that this study has been realised using a limited amount of projects, which use only one type of software package, and considering the fact that only one project performance factor has been used for this study, we should be careful with the interpretation of these results.