identifier: Gendron, Mathieu  (2018). Modélisation électro-magnéto-thermique et optimisation des paramètres de chauffe d'un nouveau système de traitement thermique par induction robotisé.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Acier martensitique Traitement thermique Modèles mathématiques.

subject: Chauffage par induction Modèles mathématiques.

subject: Chauffage par induction Automatisation.

subject: Optimisation des trajectoires.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Différences finies.

subject: Inductance mutuelle.

subject: courant

subject: distribution

subject: électromagnétothermique

subject: modèle

subject: température

subject: traitement thermique in situ

subject: intégrales elliptiques

subject: effet de proximité

abstract:
La pérennité des installations hydroélectriques est un enjeu d’actualité au Québec. Les roués de turbine hydraulique, sujettes à la fissuration par fatigue et à une érosion par cavitation, sont parmi les composantes les plus critiques à réparer. Lorsqu’un bris survient, les réparations sont faites par soudage. Or, sur les roues en acier inoxydable martensitique, un traitement thermique est requis après soudage pour diminuer les contraintes résiduelles, restaurer la microstructure, et ainsi maximiser la durée de vie des réparations. Cependant, il est actuellement impossible d’aller effectuer un tel traitement thermique en place.

Pour pallier à cette limitation, l’Institut de recherche d’Hydro-Québec développe un système robotisé de traitement thermique in situ par induction. Un inducteur serpentin est assemblé à l’effecteur d’un bras robotisé à six degrés de liberté. L’inducteur est déplacé selon une trajectoire va-et-vient au-dessus de la zone à traiter. Un des aspects critiques pour assurer l’efficacité du traitement thermique est le contrôle précis de la distribution de temperature dans la zone à traiter. Par exemple, sur les roues Francis en CA6NM, une plage de température particulièrement étroite de 620 ± 10°C est requise.

Dans cette optique, l’objectif de ce travail de recherche est double. D’une part, il s'agit de développer un modèle numérique du système de chauffage par induction pour prédire la température générée dans la pièce à chauffer. D’autre part, il s’agit de développer une méthode numérique d’optimisation de la trajectoire et des paramètres de chauffage de façon à générer le profil de temperature ciblé. Dans les deux cas, les méthodes numériques développées doivent être suffisamment rapides pour permettre à l’équipe en chantier de s’adapter en un minimum de temps à tout imprévu rencontré.

Comme première approche, le flux de chaleur généré par l’inducteur est représenté par une source de chaleur dans un modèle thermique éléments finis. La densité de flux de chaleur générée par l’inducteur en mouvement est considérée proportionnelle au temps que passé l’inducteur au-dessus de chaque point. Une distribution moyenne de densité de puissance sur un cycle de trajectoire est obtenue à chaque pas de temps d’une simulation transitoire. Cette façon de faire diminue grandement le temps de simulation. L’algorithme des gradients conjugués est ajouté au code thermique éléments finis pour optimiser les paramètres de cette source de chaleur moyenne. La puissance électrique, la trajectoire, la géométrie de l’inducteur et la distance inducteur-pièce sont optimisées pour obtenir une distribution de température qui soit la plus uniforme possible et la plus près possible des tolerances demandées, dans une zone donnée. La distribution de température et les paramètres optimaux calculés avec cette approche ont permis d’effectuer avec succès un traitement thermique après soudage sur une plaque d’acier inoxydable martensitique UNS S41500, en laboratoire.

Ces résultats démontrent la validité de la source de chaleur moyenne pour modéliser et optimiser le système d’induction. Cependant, le modèle empirique n'est valide que pour une plage limitée de géométrie et de positionnement d’inducteur par rapport à la pièce à chauffer. Afin de représenter avec plus de précision la physique du chauffage par induction et prédire la distribution de température générée par l’inducteur serpentin, un modèle électro-magnétothermique est développé.

Le principal défi est de tenir compte de l’effet de la haute fréquence du système d’induction sur la distribution de courant dans l’inducteur et les conducteurs du système. La distribution de courant devient très non-uniforme en raison de l’effet de peau et l’effet de proximité. L’hypothèse d’une distribution de courant uniforme dans les conducteurs souvent utilizes pour modéliser les applications électromagnétiques similaires engendre une erreur importante dans le calcul des pertes par effet Joule dans les composantes du système d’induction. Cette erreur se traduit par une mauvaise évaluation de l'efficacité du système, et donc de la puissance générée dans la pièce à chauffer.

Pour calculer avec précision la distribution de courant tout en cherchant à minimiser le temps de calcul, un modèle électromagnétique basé sur une formulation intégrale des équations de Maxwell est utilisé. L’avantage par rapport à la méthode des éléments finis est que seulement les matériaux conducteurs sont considérés, ce qui diminue grandement le nombre d’inconnues. Pour simplifier le modèle, les géométries 3D de l’inducteur et des conducteurs sont respectivement représentées par des géométries 2D axisymétriques et rectilignes. Les conducteurs sont discrétisés en éléments circulaires ou rectilignes à l’intérieur desquels la densité de courant est considérée constante. Chaque élément est représenté par une résistance, une auto-inductance et une inductance mutuelle. La loi de Kirchhoff est utilisée pour former un système linéaire d’équations complexes. Le système est résolu pour obtenir le courant dans chaque élément.

L’auto-inductance et l’inductance mutuelle de chaque élément sont calculées à partir des équations d’inductance mutuelle entre deux filaments, placés à une distance égale à la distance moyenne géométrique de leur section. De nouvelles formules d’inductances mutuelles entre filaments circulaires sont développées pour prendre en compte le chauffage de matériaux ferromagnétiques. De nouvelles expressions sont également développées pour calculer la densité de flux magnétique généré par l’inducteur en présence d’un matériau ferromagnétique. Ces nouvelles expressions sont exprimées en fonction des intégrales elliptiques, très efficaces d’un point de vue calcul numérique. Les résultats du modèle électromagnétique multifilament concordent avec ceux obtenus avec un logiciel d’analyse par éléments finis commercial.

Le modèle électromagnétique multifilament est ensuite couplé à un modèle thermique différences finies pour calculer la température des conducteurs et à un modèle thermique éléments finis pour calculer la distribution de température dans la pièce à chauffer. Ces modèles sont ensuite couplés à un modèle électrotechnique pour représenter le circuit RLC du système d’induction. Les pertes par hystérésis sont modélisées en utilisant le concept de perméabilité magnétique complexe. La puissance dissipée dans le système d’induction calculée avec le modèle électro-magnéto-thermique est comparée avec des mesures expérimentales. De plus, les distributions de température dans une plaque d’acier inoxydable austénitique UNS S31600 non magnétique et une plaque d’acier au carbone AISI 1045 ferromagnétique sont mesurées et comparées avec les prédictions du modèle. Les résultats confirment la validité et l’efficacité du modèle électro-magnéto-thermique développé.


identifier: Bonzel, Pierre  (2018). Conception d'un processus amélioré de gestion du risque en développement produit.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

type:
Mémoire ou thèse
Non évalué par les pairs

format: application/pdf application/pdf

subject: Gestion du risque.

subject: Conception de produit Planification.

subject: Industrie aéronautique Gestion du risque Études de cas.

subject: Conception de produit Planification Informatique.

subject: Apprentissage automatique.

subject: continu

subject: intégration

subject: développement produit

subject: secteur aéronautique

subject: données de gestion du risqué

abstract: Le développement de produits est une activité cruciale dans les organisations modernes. Il peut être encadré selon trois domaines orthogonaux : le produit, les activités impliquées dans la création ce dernier, et les personnes responsables de l'exécution de ces activités. Alors que la concurrence se raidit, les organisations sont maintenant non seulement forcées d'introduire continuellement de nouveaux produits, mais aussi de raccourcir leurs délais de développement, de réduire leurs coûts, et d'améliorer la variété et la qualité de leurs produits. Elles ont répondu avec succès à ce défi, en adoptant les pratiques d’ingénierie épurées, en se focalisant sur la valeur créée et en traquant les gaspillages de ressources. Les programmes de qualité et les outils d’amélioration continue permettent également d’accroître la performance résultant du développement. Cependant, la gestion du risque est trop souvent mise à part des outils de planification. Chaque étape du processus, et plus précisément chaque tâche, possède inévitablement des risques. On entend par risque, le déclenchement d’un événement entraînant, pour la tâche, un changement dans le scénario initial. Ce changement de chemin, même si prévu lors d’une planification antérieure, aura forcément un impact sur la performance (délai, coût, qualité) du processus global. Par le biais d'un sondage, effectué auprès d’acteurs de l’industrie aéronautique, cette étude permet de comprendre le niveau de satisfaction et les besoins des utilisateurs du processus de gestion du risque en développement produit. Suite à cela, elle propose un nouveau processus favorisant le recueil et l’exploitation des données de gestion du risque en développement produit.


identifier: Daoust, Alexandre  (2017). Développement d'un cadre d'utilisation d'outils de simulation énergétique au sein d'un processus de conception intégrée.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Constructions durables Conception et construction.

subject: Constructions Économies d'énergie.

subject: Ressources énergétiques Consommation Méthodes de simulation.

subject: conception

subject: processus de conception intégrée (PCI)

subject: outils de simulation énergétique

subject: performance énergétique

subject: bâtiment durable

abstract:
Le processus de conception intégrée (PCI) est reconnu pour favoriser la conception de bâtiments visant une meilleure performance. Ce processus encourage la collaboration au sein de l’équipe de conception pour la formulation de solutions synergiques et innovantes menant entre autres à une performance énergétique améliorée à moindre coût. Néanmoins, il est observé dans la pratique que les professionnels s’appuient peu sur la comparaison d’options issue de l’utilisation d’outils de simulation énergétique pour la sélection de la solution la plus pertinente. En général, l’utilisation des outils de simulation énergétique se limite à valider l’atteinte d’une certification en bâtiment durable en fin de conception. Pourtant, les avancées technologiques permettent, dès les phases initiales du PCI, de comparer différentes options et de développer de meilleures stratégies énergétiques.

Pour encourager l’utilisation des outils de simulation énergétique au sein d’un PCI, un cadre d’utilisation de ceux-ci est proposé. Ce cadre s’appuie à la fois sur des pratiques documentées dans la littérature et sur des observations réalisées sur des projets réels en PCI. Il définit un processus facilitant la prise de décision collaborative, au sein d'un PCI, par l’utilisation de la simulation énergétique pour comparer divers options et scénarios. Le cadre proposé a aussi fait l’objet d’une mise en application à l’intérieur d’un cours universitaire portant sur le PCI. Cette mise en application a permis d’illustrer le potentiel du cadre propose pour assister le processus d’utilisation des outils de simulation énergétique au sein d’un PCI et ainsi améliorer la performance énergétique des bâtiments.


identifier: Hernandez, Brice  (2017). Commande par linéarisation entrée-sortie d'un drone de type quadcopter à l'aide de la Kinect One.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Drones Systèmes de commande.
Drones Modèles mathématiques.
Kinect.
entrée
linéarisation
quadcopter
sortie
ROS
Crazyflie
Pixhawk
Odroid
Kalman
Kinect One

abstract: Le sujet de ce mémoire se porte sur l’implémentation d’un contrôleur pour un quadcopter. Deux types de drones seront utilisés : Le Crazyflie v2.0 ainsi qu’un drone basé sur un châssis S500. Une modélisation du drone sera faite dans un premier temps. Deux contrôleurs par linearization entrée-sortie seront développés : un contrôleur d’attitude permettant le contrôle de l’orientation ainsi qu’un contrôleur de position. Une loi d’adaptation sera introduite dans le contrôleur de la position permettant de contrer des perturbations extérieures. La Kinect One sera utilisée pour récupérer la position actuelle du drone. On utilisera une soustraction de l’arrière-plan comme algorithme. Deux filtres seront présentés afin d’estimer la vitesse du drone : un filtre passe-bas du premier ordre ainsi qu’un filtre de Kalman. Deux méthodes seront traitées pour obtenir les moments d’inertie du drone. La première méthode se base sur l’approximation du drone en objet simple (cylindres et tiges) permettant de facilement récupérer les moments d’inertie. La deuxième méthode se basera sur le pendule tri filaire. Les deux méthodes permettent d’obtenir des résultats similaires. Le contrôleur sera implémenté à l’aide du micrologiciel Crazyflie Firmware pour le Crazyflie et avec le micrologiciel PX4 pour le drone S500. Le drone S500 sera muni d’un Pixhawk suivi d’un Odroid pour effectuer les expérimentations. Avec ces configurations, les drones suivent alors une trajectoire en cercle d’un rayon de 40 cm et de période de 40 secondes avec une erreur de position de moins de 10 cm pour le Crazyflie et une erreur de moins de 6 cm pour le drone S500 en régime permanent.


identifier: Maalaoui, Salim  (2018). L’estimation de la puissance de chauffage d’un procédé de moulage par compression du composite thermoplastique renforcé par des fibres de carbone.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
moulage par compression
CF/PEEK
puissance de chauffage
l’effet de la géométrie de la pièce
cycle de chauffage

abstract: Le moulage par compression du composite thermoplastique est une technique très utilisée par les industries aéronautiques en raison de la courte durée de fabrication qui permet aux industries d'augmenter la production et de minimiser les coûts de fabrication. Dans le but d’aider les industries d’obtenir un rendement de revenu plus efficace, nous avons étudié, dans ce travail de recherche, l’influence de l’épaisseur, le volume, et la largeur des pièces sur le cycle de chauffage pour observer en dernière analyse l’effet de chaque paramètre sur la puissance de chauffage requise pour leur fabrication. Pour ce processus, en question, nous avons utilisé le logiciel de simulation multi-physique COMSOL basé sur la method d’éléments finis. Les 4 pièces étudiées furent d’un composite de CF/PEEK fabriqué par le procédé de moulage par compression pour obtenir une plaque, une pièce en forme T et une pièce en forme L toute pré imprégnée et fabriquée de brins à courtes fibres d’une orientation aléatoire (ROS) et une pièce en forme concave fabriquée de fibres continues unidirectionnelles (UD). La méthodologie de travail a consisté à simuler des modèles de ces pièces en augmentent leur épaisseur, leur largeur et leur volume en situation indépendante assumant que la durée de chauffage reste constante. Lorsque le cycle de chauffage pour ces pièces change, nous devons alors augmenter la puissance de chauffage. Lorsque le cycle de chauffage ne change pas, alors l’augmentation de la géométrie de la pièce n’a pas d’effet sur la puissance de chauffage nécessaire pour fabrication de la pièce. Les résultats de simulation ont démontré que l’épaisseur n’a aucun effet sur la puissance de chauffage jusqu’à un facteur d’augmentation de 5 fois plus pour la pièce en forme L, pièce en forme T et la plaque. Également, la largeur de ces pièces n'a aucun effet sur le cycle de chauffage ou de refroidissement si les dimensions du moule ne sont pas modifiées. Pour les 4 pièces étudiées, l’évolution de la puissance de chauffage en function de l’épaisseur de la pièce est exprimée par une équation polynomiale d’ordre 2.


identifier: Abdolmanafi, Atefeh  (2018). Characterization of coronary artery tissues with Kawasaki disease from OCT images.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
caractérisation tissulaire
tomographie en cohérence optique (TCO)
artère coronaire
réseau neuronal convolutionnel
maladie de Kawasaki
Forêt aléatoire
compensation du mouvement

abstract:
Kawasaki Disease (KD), mucocutaneous lymph node syndrome, is an acute childhood vasculitis syndrome, which is characterized by fever, rash, bilateral nonexudative conjunctivitis, erythema of the lips and oral mucosa, and swollen erythematous hands and feet. KD is an inflammatory disease, which leads to inflammation in the walls of medium-sized arteries throughout the body. Although a high dose of Intravenous Immune Globulin (IVIG) infusion reduces the risk of coronary artery complications, about 15% to 25% of untreated children suffer a risk of experiencing coronary artery aneurysms or ectasia. Intimal thickening, media disappearance, lamellar calcifications, fibrosis, macrophage, and neovascularization are the most distinguished pathological features of late coronary artery lesions in Kawasaki disease. In severe cases, they can lead to myocardial infarction and sudden death. Since the functionality of the cardiac tissues significantly depends on the coronary blood flow to the myocardium, intravascular assessment of coronary artery tissues is significant to detect the pathological formations caused by different coronary artery complications.

Although in vivo intravascular visualization of coronary arteries is significant to provide highly valuable progressive information, it is a challenging task, especially in pediatric patients because of the small size of the vessels and high heart rate. OCT is an interferometric imaging modality that maps the backscattered near-infrared (NIR) light to create cross-sectional images of the tissues under review in micrometer scale. OCT was developed for the diagnosis and treatment guidance of coronary artery disease in the adult population. It has been recently used in pediatric cardiology to image coronary artery tissues with appropriate safety results in this age group. It has high resolution ranging from 10 to 20 μm to characterize the internal structure of the tissues such as vessel wall layers and plaque accumulation. Inner vessel wall geometry allows detecting and evaluating biophysical and dynamic properties of arterial wall, the thickness of coronary artery layers, and various coronary artery abnormalities caused by the disease.

This thesis is focused on developing an intra-coronary tissue characterization model using OCT imaging to pave the way for evaluating the functionality of coronary artery tissues. The experiments are performed on intracoronary OCT acquisitions from patients affected by Kawasaki disease. Analysis of coronary artery tissues is a broad study field, which consists of three main steps: 1. Classification of coronary artery layers to recognize characteristic attributes of each layer, intima and, media. 2. Identification of coronary artery lesions caused by KD on coronary artery tissues to assess the functionality of coronary arteries. 3. Motion correction as the step of 3D reconstruction for longitudinal and transversal assessment of different pathological formations and estimation of arterial wall stiffness.

For the first contribution, we developed an automatic classification approach to characterize coronary artery layers in pediatric patients using the images obtained from OCT system. The goal of the study was to identify the features, which perfectly describe intima and media layers using a Convolutional Neural Network (CNN). The activations of the last fully connected layer are used to train Random Forest (RF) for the classification task. This work contributes to evaluating the thickness of coronary artery layers to distinguish between normal and diseased segments of the coronary artery.

A motion correction model of intracoronary OCT images is proposed for the second contribution. Our algorithm is designed for intra-slice motion correction in intravascular OCT images using tissue information rather than the lumen outline. Features are extracted automatically by applying a Convolutional Neural Network and the similarity between deep features is used to perform registration. For the first time, deep learning is applied on intracoronary OCT images for motion correction. This will contribute to evaluate the functionality of coronary arteries by analyzing the volume variation and considering the motion of the vessel. Also, it is a robust method to assess the pathological formations by finding the correlation between the tissues of adjacent frames.

For the third contribution, we focused on developing a tissue characterization approach to classifying various pathological formations of coronary arteries caused by KD. Specifically, the most distinguished coronary artery complications such as fibrosis, macrophage, neovascularization, and calcification as well as coronary artery layers (intima, and media) are detected using deep features extracted from pre-trained CNNs and majority voting from Random Forest classification. This study contributes to preventing future complications in children and young adults suffered from Kawasaki disease. Since mentioned pathological formations are recognized as the most common intracoronary complications caused by coronary artery disease (CAD), this work is not limited to intracoronary tissue characterization in KD patients.


identifier: Lakani, Sara  (2017). Energy and computationally efficient resource allocation methods for cellular relay-aided networks with system stability consideration.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technoogie supérieure.

subject: Téléphonie cellulaire Antennes-relais.

subject: Ressources radio Gestion.

subject: Réseaux de téléphonie mobile.

subject: Relais radioélectriques.

subject: Optimisation mathématique.

subject: Réseaux de files d'attente (Transmission des données)

subject: Réseaux de téléphonie mobile Stabilité.

subject: Radio Brouillage.

subject: Téléphonie cellulaire Antennes-relais Consommation d'énergie.

subject: allocation des ressources

subject: réseaux cellulaires

subject: efficacité énergétique

subject: maximisation du débit

subject: mise en file d'attente

subject: stabilité

subject: gestion des interférences

subject: frais généraux de messages

subject: schéma distribué

subject: efficacité de calcul

abstract:
The increasing demand for coverage extension and power gain, along with the need for decreasing implementation costs, raised the idea of relaying cellular systems. Developing relay stations as a coverage extension and low cost mechanism has also brought up the challenge of utilizing the available network resources cooperatively between base stations and relays. The topic of resource allocation in the downlink of a relaying cellular system is studied in the current dissertation with the objective of maximizing transmission rate, encompassing system stability and managing the interference as it has not been investigated as a comprehensive allocation problem in the previous literature.

We begin our study by modeling a single cell downlink transmission system with the objective to enhance the throughput of cell-edge users by employing decode-and-forward relay stations. We study the queue length evolution at each hop and propose a rate control mechanism to stabilize the considered queues. Accordingly, we propose a novel allocation model which maximizes user throughput with respect to the channel condition and the stability requirements. To solve the proposed allocation problem, we introduced optimization algorithm as well as heuristic approaches which offer low computation complexity.

Next, we enhance the initial allocation method by considering a multi-cell system that accounts for more general and practical cellular networks. The multi-cell model embodies extra constraints for controlling the interference to the users of neighboring cells. We propose a different set of stability constraints which do not enquire a priori knowledge of the statistics of the arriving traffic. In an approach to improve the energy efficiency while respecting the stability and interference criteria, we also suggest an energy-conservative allocation scheme. We solve the defined allocation problems in a central controlling system.

As our final contribution, we enhance the proposed multi-cell allocation model with a low overhead and distributed approach. The proposed method is based on the idea of dividing the resource allocation task between each base station and its connected relay stations. In addition, the messaging overhead for controlling inter-cell interference is minimized using the reference-station method. This distributed approach offers high degree of energy efficiency as well as more scalability in comparison to centralized schemes, when the system consists of larger number of cells and users.

Since the defined problems embody multiple variables and constraints, we develop a framework to cast the joint design in the optimization form which gives rise to nonlinear and nonconvex problems. In this regard, we employ time-sharing technique to tackle the combinatorial format of the allocation problem. In addition, it is important to consider the situation that the time-shared approach is not beneficial when subcarriers are not allowed to be shared during one time-slot. To overcome this obstacle, we apply heuristic algorithms as well as convex optimization techniques to obtain exclusive subcarrier allocation schemes.

To evaluate the performance of the proposed solutions, we compare them in terms of the achieved throughput, transmitted power, queue stability, feedback overhead, and computation complexity. By the means of extensive simulation scenarios as well as numerical analysis, we demonstrate the remarkable advantages of the suggested approaches. The results of the present dissertation are appealing for designing of future HetNet systems specifically when the communication latency and the energy consumption are required to be minimized.


identifier: R. Lanthier, Martine  (2018). Analyse des approches multi-modèle en prévision hydrologique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Modèles hydrologiques.

subject: Prévision hydrologique Méthodes statistiques.

subject: Bassins hydrographiques Québec (Province) Ashuapmushuan

subject: Rivière.

subject: Incertitude.

subject: combinaison

subject: modèle

subject: multi

subject: multi-modèle

subject: modélisation hydrologique

subject: prévision d’ensemble

subject: sous-dispersion

abstract:
La présente étude vise à analyser l’apport des méthodes de combinaison multi-modèle en vue d’améliorer la représentation de la variabilité des prévisions hydrologiques d’ensembles générées par des modèles hydrologiques simples. Dans un contexte de gestion de reservoirs hydroélectriques, il arrive fréquemment que les prévisions des modèles hydrologiques ne représentent pas bien la réalité. Cela s’explique en partie par l’utilisation de modèles hydrologiques simplifie grandement le processus complexe qu’est le cycle hydrologique, induisant ainsi des ensembles prévisionnels ne représentant pas adéquatement l’incertitude de prévision. La combinaison multi-modèle est donc une avenue intéressante, d’autant plus que des études précédentes ont fait état de sa capacité à améliorer la qualité des previsions hydrologiques sur de courtes périodes.

Trois modèles hydrologiques (GR4J, MOHYSE et HSAMI) ont été utilisés pour générer des prévisions d’ensemble émises au premier jour de chaque mois et de durée variant de 2 semaines à 6 mois sur le bassin versant de la rivière Ashuapmushuan au Saguenay-Lac-St-Jean. La combinaison de ces trois modèles par la méthode de pondération GRC a ainsi permis de générer un quatrième ensemble prévisionnel. Les prévisions ont été générées pour chaque année disponible, soit de 1967 à 2001, en utilisant les données météo observées pour alimenter les modèles. Par la suite, des combinaisons des ensembles ont été faites afin d’ajouter du bruit à la dispersion des ensembles. Il s’agit du grand-ensemble, soit les ensembles des trois modèles simples, et du super-ensemble, qui est la combinaison des trois ensembles des modèles simples et de l’ensemble multi-modèle.

La qualité de ces ensembles est alors évaluée à l’aide de diagrammes de Talagrand et de deux tests statistiques, soit les scores ABDU et le test de Kolmogorov-Smirnov. Dans tous les cas, les combinaisons d’ensembles ont démontré une amélioration de la correction de la sousdispersion initialement observée. L’ajout de l’ensemble multi-modèle, soit le superensemble, en comparaison au grand-ensemble, est très bénéfique à la dispersion à court terme, mais ce bénéfice s’atténue sur les plus longs horizons. En ce qui concerne l’atteinte de l’objectif de produire des prévisions présentant une incertitude adéquate, les combinaisons grands-ensembles et super-ensemble présentent de meilleurs résultats, surtout durant les mois plus chauds, où les précipitations sont sous forme liquide. Le projet démontre qu’il y a possibilité d’utiliser les méthodes multi-modèle avec succès mais qu’il faudra poursuivre la recherche pour déterminer comment maximiser la performance en fonction des périodes de prévision et de l’horizon prévisionnel souhaité.


identifier: Yakhya, Saleh  (2017). Étude par CFD de l'interaction jet-surface dans un banc d'essais servant à modéliser le dégivrage au sol des avions.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Avions Givrage Prévention Modèles mathématiques.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Jets Dynamique des fluides.

subject: Surfaces (Technologie) Analyse.

subject: Chaleur Transmission.

subject: Turbulence.

subject: Analyse géométrique.

subject: movement

subject: jet

subject: quantité de mouvement

subject: transfert thermique

subject: turbulence

subject: STAR-CCM+

abstract:
Selon la réglementation en vigueur, les aéronefs doivent voler avec des surfaces portantes exemptes de toute contamination solide. Cette contamination solide peut être du givre, de la glace, une accumulation à la suite de précipitations au sol ou à cause du carburant sous le point de congélation contenu dans les ailes de l’avion. Les jets de propylène glycol dans l’air sont largement utilisés dans le dégivrage au sol pour enlever la glace accumulée sur un aéronef. Les jets impactent les surfaces de l’aéronef, le transfert thermique et la quantité de mouvement enlèvent la glace accumulée. Cette étude examine la quantité de mouvement et le transfert thermique d’un jet liquide turbulent impactant une plaque plane à une temperature sous le point de congélation à l’aide de la CFD.

La version 11.06 de STAR-CCM+ est utilisée pour la simulation CFD du dégivrage au sol. Les cas de validation du logiciel sont un jet libre axisymétrique stationnaire d’air impactant une surface plane chauffée à refroidir, le changement de phase d’un bloc de glace en convection naturelle et le cas de jets multiples impactant une surface concave. La géométrie principale de la modélisation CFD du dégivrage est un jet libre incliné sortant d’une buse inclinée par rapport au plan horizontal et le tout contenu dans un bloc rectangulaire. Le maillage est raffiné à l’aide de cellules polyédriques dans la zone de diffusion du jet à la sortie de la buse. Le maillage est aussi raffiné par des cellules rectangulaires dans la zone de stagnation où le film liquide se forme. La loi de paroi, all y+, est appliquée pour modéliser la couche limite sur la surface d’impact du jet.

Les courbes de Nusselt local concordent bien avec les autres courbes de résultats expérimentaux trouvés dans la littérature de Lee et al. (1999) et de Fénot et al. (2008). Différents modèles de turbulence ont été comparés et l’Elliptic Blending k-ε est capable de prédire le deuxième pic de transfert de chaleur causé par le jet proche de la paroi. Il est conjecturé que le plus large taux de transfert thermique se situe au point d’impact du jet et le deuxième pic du nombre de Nusselt local se situe proche du point d’impact. L’étude de la quantité de mouvement permet de constater que les maxima de transfert thermique (Nusselt local) au point de stagnation diminuent avec l’augmentation du Reynolds. Le cas du changement de phase d’un bloc de glace en convection naturelle est validé avec les données expérimentales de Virag et al. (2006). Ce travail apporte une contribution en simulant un modèle CFD de jet de dégivrage au sol.

Les hypothèses considèrent que l’écoulement d’un jet oblique non-confiné impactant une plaque plane dépend de paramètres géométriques et physiques. Ces paramètres sont le diamètre et la pression de buse, la température du jet, l’angle d’inclinaison et la distance de la buse au point d’impact. Une étude paramétrique a permis d’évaluer l’influence de la variation de ces paramètres sur trois variables. Ces variables sont la vitesse de dégivrage, le coefficient d’épandage du liquide et la profondeur de crevasse créée par l’impact du jet. Les résultats ont été comparés aux expériences de Chakraborty et al. (2009) pour la vitesse du film liquide et celles de Guha et al. (2011) pour le coefficient d’épandage. Ainsi l’approche CFD présentée est en mesure de simuler le dégivrage en 3D en considérant le jet depuis sa sortie de la buse jusqu’à la formation du film liquide sur la surface d’impact. Finalement, l’étude paramétrique permet d’évaluer la sensibilité des résultats numériques aux paramètres géométriques et physiques a été évaluée.


identifier: Karabibene, Nouha  (2017). Optimisation des paramètres de détourage des composites à fibres de lin et comparaison avec le détourage des composites à fibres de verre.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Composites à fibres Usinabilité.

subject: Lin.

subject: Résines époxydes.

subject: Stratifiés.

subject: Matières plastiques renforcées à la fibre de verre Usinabilité.

subject: Coupe.

subject: Surfaces (Technologie) Analyse.

subject: Rugosité.

subject: Composites Délaminage.

subject: Outils de coupe.

subject: Usure (Mécanique)

subject: usinage

subject: détourage

subject: fibres de lin (FFRP)

subject: fibres de verre (GFRP)

subject: usure d’outil

subject: efforts de coupe

abstract:
Avec la croissante préoccupation environnementale, les matériaux composites à matrice plastique renforcée de fibres naturelles telles que les fibres de lin attirent de plus en plus les industriels et les chercheurs. Ils sont particulièrement intéressants comptes tenus de leur biodégradabilité et de leurs propriétés intrinsèques comparables à celles des composites plastiques renforcés de fibres de verre (GFRP). En fait, les fibres de lin représentent un substitut réel aux fibres de verre pour le renforcement des matériaux polymères.

Certains travaux de recherche ont déjà débuté au cours des dernières années concernant l’aptitude à l’usinage de composites à fibres naturelles tels le chanvre, la jute ou le sisal, mais très peu se sont attardés jusqu’à maintenant à la fibre de lin. Cette étude a comme objectif principal de qualifier l’usinabilité des composites à fibres de lin/époxy en ce qui a trait à l’opération de type détourage. L’évolution des efforts de coupe et de l’intégrité de la surface (rugosité et délaminage) est étudiée en fonction des paramètres de coupe, de l’orientation des fibres et de la géométrie des outils de coupe ciblés. L’objectif secondaire de cette recherché est de comparer l’usinabilité en détourage de ce composite à celle du composite verre/époxy.

Pour caractériser l’usinabilité des matériaux, des essais de détourage à sec ont été effectués sur des laminés unidirectionnels en lin/époxy et en verre/époxy à l’aide de deux outils de coupe de géométrie et de matériaux différents. Le plan d’expérience proposé consiste en blocs aléatoires complets avec parcelles subdivisées. Les facteurs d’entrées sont la vitesse de coupe, la vitesse d’avance, l’orientation des fibres et l’outil de coupe. Les réponses sont les efforts de coupe, le délaminage et le profil de la surface.

Les résultats montrent que le composite à fibres de lin est un matériau facilement usinable et très peu abrasif, le détourage générant une usure d’outil quasi nulle et de faibles efforts de coupe. Il a également été montré que les variables dépendantes de l’étude sont bien corrélées avec les facteurs présélectionnés. L’avance s’est avérée le facteur le plus influent sur ces réponses, suivi par l’orientation des fibres. Les fibres orientées à 0° présentent la meilleure qualité de détourage, et cela, quel que soit le type de renfort (lin ou verre). Les conditions de coupe optimales dans le cas du détourage du composite à fibres de lin, pour les outils étudiés, consistent en une faible avance et une vitesse de coupe élevée. Dans le cas du composite à fibres de verre, une avance intermédiaire et une faible vitesse de coupe représentent les conditions optimales. Le potentiel des fibres de lin pour remplacer les fibres de verre comme renforcement dans les composites a été confirmé, en ce qui concerne l’aspect d’usinabilité en détourage.


identifier: Arabnejad, Ehsan  (2018). A framework for ancient and machine-printed manuscripts categorization.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Traitement d'images Techniques numériques.

subject: Reconnaissance des formes (Informatique)

subject: Cadres d'applications (Informatique) Conception.

subject: Manuscrits Numérisation.

subject: Copies (Industries graphiques) Numérisation.

subject: Segmentation d'image.

subject: Matrices non-négatives.

subject: Regroupement des documents (Informatique)

subject: Écriture script Identification.

subject: Polices (Industries graphiques) Identification.

subject: Langage et langues Identification.

subject: patch

subject: représentation

subject: catégorisation d’image de document

subject: clustering

subject: non-negative matrix factorization

subject: identification de script

subject: Identification de police de caractères

subject: Identification de langage de document

abstract:
Document image understanding (DIU) has attracted a lot of attention and became an of active fields of research. Although, the ultimate goal of DIU is extracting textual information of a document image, many steps are involved in a such a process such as categorization, segmentation and layout analysis. All of these steps are needed in order to obtain an accurate result from character recognition or word recognition of a document image. One of the important steps in DIU is document image categorization (DIC) that is needed in many situations such as document image written or printed in more than one script, font or language. This step provides useful information for recognition system and helps in reducing its error by allowing to incorporate a category-specific Optical Character Recognition (OCR) system or word recognition (WR) system. This research focuses on the problem of DIC in different categories of scripts, styles and languages and establishes a framework for flexible representation and feature extraction that can be adapted to many DIC problem. The current methods for DIC have many limitations and drawbacks that restrict the practical usage of these methods. We proposed an efficient framework for categorization of document image based on patch representation and Non-negative Matrix Factorization (NMF). This framework is flexible and can be adapted to different categorization problem.

Many methods exist for script identification of document image but few of them addressed the problem in handwritten manuscripts and they have many limitations and drawbacks. Therefore, our first goal is to introduce a novel method for script identification of ancient manuscripts. The proposed method is based on patch representation in which the patches are extracted using skeleton map of a document images. This representation overcomes the limitation of the current methods about the fixed level of layout. The proposed feature extraction scheme based on Projective Non-negative Matrix Factorization (PNMF) is robust against noise and handwriting variation and can be used for different scripts. The proposed method has higher performance compared to state of the art methods and can be applied to different levels of layout.

The current methods for font (style) identification are mostly proposed to be applied on machine-printed document image and many of them can only be used for a specific level of layout. Therefore, we proposed new method for font and style identification of printed and handwritten manuscripts based on patch representation and Non-negative Matrix Tri-Factorization (NMTF). The images are represented by overlapping patches obtained from the foreground pixels. The position of these patches are set based on skeleton map to reduce the number of patches. Non-Negative Matrix Tri-Factorization is used to learn bases from each fonts (style) and then these bases are used to classify a new image based on minimum representation error. The proposed method can easily be extended to new fonts as the bases for each font are learned separately from the other fonts. This method is tested on two datasets of machine-printed and ancient manuscript and the results confirmed its performance compared to the state of the art methods.

Finally, we proposed a novel method for language identification of printed and handwritten manuscripts based on patch representation and Non-negative Matrix Tri-Factorization (NMTF). The current methods for language identification are based on textual data obtained by OCR engine or images data through coding and comparing with textual data. The OCR based method needs lots of processing and the current image based method are not applicable to cursive scripts such as Arabic. In this work we introduced a new method for language identification of machine-printed and handwritten manuscripts based on patch representation and NMTF. The patch representation provides the component of the Arabic script (letters) that can not be extracted simply by segmentation methods. Then NMTF is used for dictionary learning and generating codebooks that will be used to represent document image with a histogram. The proposed method is tested on two datasets of machine-printed and handwritten manuscripts and compared to n-gram features (text-based), texture features and codebook features (imagebased) to validate the performance.

The above proposed methods are robust against variation in handwritings, changes in the font (handwriting style) and presence of degradation and are flexible that can be used to various levels of layout (from a textline to paragraph). The methods in this research have been tested on datasets of handwritten and machine-printed manuscripts and compared to state-of-the-art methods. All of the evaluations show the efficiency, robustness and flexibility of the proposed methods for categorization of document image. As mentioned before the proposed strategies provide a framework for efficient and flexible representation and feature extraction for document image categorization. This frame work can be applied to different levels of layout, the information from different levels of layout can be merged and mixed and this framework can be extended to more complex situations and different tasks.


identifier: Saint-Pierre Côté, Sara  (2017). Évaluation de l'impact de la modification du retour visuel présenté par un égo-avatar temps réel sur la cinématique de la marche.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Avatars (Infographie)
Temps réel (Informatique)
Marche.
Membres inférieurs Mouvements.
Cinématique.
Biomécanique.
Imitation (Psychologie)
Réalité virtuelle en médecine.
Réadaptation Recherche.
égo-avatar temps-réel
analyse de la marche
réhabilitation

abstract: Dans les dernières années, la réalité virtuelle (RV) a trouvé de nombreux usages et a démontré son efficacité dans les domaines de la réhabilitation physique et motrice. Cette démocratisation de la RV est due, en partie, au fait que l’équipement est de plus en plus disponible et abordable. Cette popularité grandissante est également liée au fait qu’il est possible de placer les utilisateurs dans un environnement virtuel (EV) totalement contrôlable. La RV permet de remplacer, par un égo-avatar, la visualisation de leur corps et ainsi de fournir un retour visuel permettant aux participants d’observer leur propre movement performé par leur double virtuel. Cet égo-avatar peut être fidèle aux mouvements ou modifié, et ce, en temps réel. Il a été démontré que l’exposition à un retour visuel modifié fourni par un égo-avatar dans une situation statique induit une dérive proprioceptive et physique, mais il est intéressant de déterminer si de telles observations sont également possibles dans une condition dynamique comme la marche. L’objectif de cette étude est de quantifier les variations cinématiques, cinétiques et spatiotemporelles de la marche des participants lorsque le mouvement du membre inférieur de leur égo-avatar est manipulé; plus précisément, lorsque l’angle de flexion à la hanche de l’avatar est augmenté de 30°. Dans cette étude, dix participants ont été évalués. Ils devaient marcher sur un tapis roulant instrumenté de plates-forms de forces tout en observant leur égo-avatar selon une perspective à la première personne (comme s’ils se voyaient dans un miroir virtuel) et selon une perspective à la troisième personne (comme s’ils se suivaient eux même et s’ils se voyaient de profil). Les paramètres de la marche ont été comparés entre les différentes conditions dans le but d’établir si le participant change sa démarche afin de suivre la marche de son égo-avatar. Il est intéressant de constater que plusieurs paramètres, autant cinématiques, cinétiques et spatiotemporels sont modifiés lorsque le participant est exposé à son égo-avatar suivant fidèlement son mouvement. L’effet de la latence du système et de l’exposition à un retour visuel inhabituel sont explorés comme pistes d’explications. Lorsque l’égo-avatar est modulé, une augmentation de la force verticale au sol au moment du contact du talon est observée. L’algorithme de modulation choisi pour modifier la cinématique de la jambe de l’avatar produit une flexion à la hanche de plus grande amplitude sur une période de temps inchangée. La vitesse de déplacement de la jambe de l’égo-avatar est donc visiblement augmentée. Puisque l’hypothèse initiale est que les participants tenteront de suivre le mouvement de leurs égos-avatars, une augmentation de la vitesse de déplacement vertical du pied du participant pourrait être à l’origine du changement cinétique observé. Un EV plus immersif ainsi qu’un algorithme de modulation générant un mouvement plus naturel et mieux ciblé pourraient permettre d’avoir un impact plus significatif sur les caractéristiques du mouvement des participants et, le cas échant, pourrait s’avérer être un outil Clinique intéressant dans un contexte de réadaptation de la marche.


identifier: Tran, Phan Binh  (2017). 3D reconstruction of coronary artery using Feldkamp-Davis-Kress algorithm.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Angiographie numérique.

subject: Artères coronaires Radiographie.

subject: Tomographie volumique à faisceau conique.

subject: Modélisation tridimensionnelle.

subject: Imagerie tridimensionnelle en médecine.

subject: fdk

subject: reconstruction 3D

subject: signal ECG

subject: rétroprojection

subject: mouvement cardiorespiratoire

subject: reconstruction tomographique

abstract:
An important cause of death in industrialized countries is coronary heart diseases. To treat those pathologies, a percutaneous intervention that consists in inserting a catheter in the femoral artery is performed. The instrument is directed to the affected arteries, and coronary angiography is used to lead the surgeon in an interventional context. However, 2D angiography which is frequently used during an intervention, does not consider depth, resulting in high doses of contrast agent and an extended exposure to X-ray. To mitigate the impact of these problems, medical imaging techniques such as 3D coronary artery imaging are used to assist surgeons during the intervention. Many imaging modalities are used to acquire the sequences, but the rotational angiography is favored due to its lower contrast agent use and its ease of use in an interventional context. This imaging technique allows the surgeon to guide the catheter in 3D in a clear manner, and limit the use of X-rays and contrast agent by reducing the duration of the intervention.

In this thesis, we present a flexible algorithm, Feldkamp-Davis-Kress (FDK), to reconstruct 3D model of coronary artery in multiple angle views. The dual-axis rotational coronary artery angiography is proposed to use along with this algorithm. The cameras parameters are first calibrated by a nonlinear optimization where the reprojection error is minimized. Then the optimal working view is calculated to avoiding the vessel overlap and foreshortening effects. To reduce the cardiac motion effect, ECG-gated is applied into the reconstruction algorithm. The proposed method can be used in the framework to improve 3D navigation guidance in surgery. It could be a good tool for clinicians in coronary artery disease.


identifier: Gagnon Shaigetz, Vincent  (2017). Quantification de l'effet d'un retour visuel immersif et non-immersif sur la biomécanique de la propulsion en utilisant un simulateur haptique de fauteuil roulant manuel.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Fauteuils roulants Utilisation.
Simulateurs (Appareils)
Interfaces haptiques.
Interfaces de locomotion.
Réalité virtuelle.
Biomécanique.
Réalité virtuelle en médecine.
Handicapés moteurs Réadaptation.
manuel
propulsion
cinétique
rétroaction haptique
environnement virtuel
robotique de réadaptation

abstract:
Notre équipe a développé un simulateur à retour haptique capable de reproduire la friction entre le sol et un fauteuil roulant manuel (FRM). Le simulateur permet d’étudier la propulsion manuelle de manière stationnaire en laboratoire. Cependant, la propulsion stationnaire fait en sorte qu’il n’est pas possible de s’orienter ou de juger des distances parcourues lors de la propulsion sur le simulateur sans retour visuel. La technique de propulsion sur le simulateur était donc possiblement différente de celle observée dans la réalité. Un environnement virtuel (EV) qui réplique un couloir réel a été mis sur pieds pour comparer des séquences de propulsion réalisées dans un couloir réel et dans un couloir virtuel. Le but de ce projet était de quantifier l’effet d’un EV, immersif ou non, sur la technique de propulsion sur un simulateur à retour haptique.

Douze participants avec peu ou aucune expérience en propulsion de FRM ont propulsé dans un environnement réel et sur le simulateur. Les participants ont réalisé un total de 22 essais sur un parcours rectiligne et sur un parcours curviligne. Sur le simulateur, les participants ont propulsé selon 3 conditions : sans EV, avec EV affiché grâce à un écran-télé ou avec EV affiché grâce à un visiocasque. Les forces et les moments de force appliqués aux cerceaux des roués de FRMs ont été enregistrés lors d’essais expérimentaux. Les pics maximaux des forces et des moments de forces, les angles de poussées, le coefficient de variabilité de Mz et la symétrie de propulsion ont été calculés afin de comparer entre eux les essais expérimentaux. Les résultats montrent que des différences, parfois significatives, existent entre les paramètres de propulsion observés sur simulateur avec écran-télé et ceux observés lors de la propulsion réelle. Ces différences étaient plus importantes au niveau de la force verticale appliquée aux cerceaux et au niveau des angles de poussée. Ainsi, les participants avaient moins tendance à se servir de leur tronc lors de la propulsion sur simulateur. L’EV affiché grâce à un visiocasque a su rapprocher ces paramètres de propulsion sur simulateur de ceux dans la réalité physique. Ce rapprochement a été perçu pour les parcours rectiligne et curviligne.

En somme, les résultats de cette étude montrent que la technique de propulsion ne se rapproche pas davantage de la réalité lors de l’ajout d’un EV affiché grâce à un écran-télé. Cependant, un rapprochement partiel de la technique de propulsion de la réalité est observé lors de l’utilisation d’un visiocasque sur le simulateur. Des expérimentations futures pourraient être réalisées avec des visiocasques plus récents qui offrent une meilleure résolution et un plus grand champ de vue pour vérifier si le rapprochement de la technique de propulsion peut être augmenté. De plus, une phase expérimentale avec des experts en propulsion de FRM serait pertinente pour vérifier si les mêmes résultats seraient obtenus.


identifier: Chossat, Jean-Baptiste  (2018). Sensing and actuation for the design of upper limb prosthetics.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Prothèses Conception et fabrication.
Membres supérieurs.
Proprioception.
Capteurs de déplacement.
Dispositifs microfluidiques.
Alliages eutectiques.
Gallium Alliages.
Indium Alliages.
Liquides ioniques.
Peau artificielle.
Préhension.
Actionneurs.
Aimants permanents.
capteur microfluidique
eGaIn
liquide ionique à température ambiante

abstract:
The objective of this thesis has been to improve upper limb prosthetics. With this aim in mind, and based on reported user needs, we targeted two main aspects of contemporary active prosthetics: sensing and actuation.

The restoration of proprioceptive capabilities through the artificial limb is vital for their intuitive and precise control. In order to capture the prosthetics position, we designed extremely soft microfluidic sensors using conductive liquids such as eutectic Gallium Indium (eGaIn) or Room Temperature Ionic Liquid (RTIL) embedded in soft elastomers. These sensors were used first to sense unidirectional strain, then normal force through Electrical Impedance Tomography (EIT) in a soft microfluidic skin, and were finally embedded in a soft artificial skin that was used to measure the human hand motion.

Conventional electromagnetic actuators are poorly suited for prosthetic actuation. Grasping tasks typically require large torque at low speeds whereas conventional actuators are designed to be efficient at high rotational speeds. In consequence, we designed the "Programmable Permanent Magnet" (PPM) actuator. This unique actuator, based on the magnetization of permanent magnets by current pulses, is able to maintain a large torque at no speed and for no energetic cost. This actuator is especially suited for tasks such as grasping or walking and represents a new type of electromagnetic actuator that will enable efficient low speed high torque efficient actuation for robotic and prosthetic applications.


identifier: Bellemare, Marie-Eve  (2017). Identification des principaux enjeux de développement d'une culture d'innovation au sein d'une PME.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Petites et moyennes entreprises Innovations Québec (Province)

subject: Culture d'entreprise.

subject: Innovations Gestion.

subject: Créativité dans les affaires.

subject: Changement organisationnel.

subject: Perception.

subject: Inquiétude.

subject: Personnel Motivation.

subject: innovation

subject: culture organisationnelle

subject: gestion du changement

subject: recherche-action

abstract:
L’innovation et la culture sont des sujets de prédilection pour les chercheurs ces dernières années. Aujourd’hui, nul besoin de spécifier que l’innovation est un levier efficace et incontournable des entreprises performantes. Malgré tout, des études sur le développement économique et la performance des PME québécoises présentent une baisse des initiatives d’innovation dans les organisations participantes au cours des dernières années. Ainsi, le rapport Productivité et prospérité au Québec – Bilan 2015, publié par le Centre sur la productivité et la prospérité de HEC Montréal mentionne clairement que si le Québec souhaite renouer avec la prospérité économique, nous devons travailler au développement d’une culture d’innovation, spécifiant que c’est un « rouage essentiel de la croissance et de la productivité au travail ».

Malgré tous ces écrits et ces constats, il n’en demeure pas moins que le développement d’une culture organisationnelle qui favorise l’innovation est encore aujourd’hui un concept flou et difficilement applicable pour tous ceux qui s’en donnent le défi. Nos recherches nous ont également démontré que l’innovation est un concept subjectif qui trouvera différentes définitions selon la personne à qui l’on s’adresse. Ainsi, comment arriver à bien accompagner une entreprise qui souhaite entreprendre ce virage pour assurer sa croissance, mais surtout sa pérennité? Quels sont les enjeux auxquels ils auront à faire face afin de faire évoluer la culture de l’entreprise vers une culture qui favorise l’innovation et la créativité?

Ce projet de recherche tente de répondre à ces questions. Il s’est déroulé au sein d’une PME québécoise fondée il y a près de 45 ans et qui souhaitait développer une plus grande capacité d’innovation et de créativité afin de faire face aux défis du marché.

Basé sur une recherche-action et plus spécifiquement mené sous les principes-clés d’une « Clinical Inquiry Research » (CIR) de Schein, les résultats des interventions effectuées nous amènent à conclure qu’il y a cinq enjeux majeurs auxquels auront à faire face toutes personnes responsables d’effectuer un changement de culture organisationnelle. Ces enjeux se résument à : 1. l’évolution de la culture personnelle du leader; 2. l’identification des postulats-de-base qui forment la culture actuelle de l’organisation, mais également des principaux dirigeants; 3. l’exploration des mécanismes mentaux à l’oeuvre et les
raisonnements et comportements défensifs utilisés; 4. le maintien de la motivations et d’un bon niveau de mobilisation de l’équipe à chacune des étapes du changement; 5. la clarification des perceptions individuelles et leur influence sur le compréhension de la
situation et des actions à prendre.

Finalement, ce projet révèle que même si certains freins à l’innovation et à la créativité peuvent être relativement facile à identifier en observant les façons de faire de l’entreprise, apporter des changements durables en éliminant ces freins est le réel défi car il demande aux principaux membres de l’organisation un travail personnel qui touche des éléments aussi sensibles que l’analyse de leur propre culture, de leurs croyances profondes, ainsi que l'identification de leurs incohérences personnelles qui peuvent finalement être les seules limites à l’atteinte de l’objectif ciblé.


identifier: Papineau, Christiane  (2018). Les compétences essentielles requises des gestionnaires de projets de construction au Québec.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Chefs de projet.

subject: Compétences de base.

subject: Projets de construction Québec (Province).

subject: Compétences non techniques.

subject: Intelligence émotionnelle.

subject: Personnel Sélection.

subject: compétence

subject: conceptual

subject: politique

subject: technique

subject: gestionnaire de projet

subject: construction

subject: critère de sélection

abstract:
La réalisation d'un projet de construction est complexe, notamment parce qu'on y retrouve un grand nombre d’intervenants interreliés et interdépendants. De ce fait, plusieurs auteurs s'entendent pour dire que ce sont avant tout l'habileté et l'efficacité avec lesquelles le gestionnaire de projet gère ses ressources humaines qui permettent de réussir la gestion d'un projet. Plus spécifiquement, il existerait un lien direct entre le succès d'un projet et l'intelligence émotionnelle du gestionnaire de projet. Ces mêmes auteurs vont jusqu’à considérer le choix du gestionnaire comme un critère de succès d’un projet. Or, la selection des gestionnaires de projet au sein de l'industrie de la construction au Québec se fait, actuellement, presque essentiellement sur la base des connaissances techniques et de l'expérience, négligeant les caractéristiques comportementales des candidats, c’est-à-dire leurs compétences émotionnelles, leur profil psychologique.

La présente recherche vise à identifier les compétences essentielles requises des gestionnaires de projets de construction pour oeuvrer au sein de l’industrie de la construction au Québec. Elle a comme principal objectif de déterminer les connaissances, les habiletés et les qualités personnelles attendues des gestionnaires de projet par les principaux participants à un projet de construction à savoir : les donneurs d’ouvrage public, les architectes, les ingénieurs et les entrepreneurs généraux. Elle a également comme objectif secondaire de proposer, à partir d’outils existants, des moyens de sélection des gestionnaires de projets de construction répondant au profil attendu par les intervenants de l’industrie.

La méthodologie retenue consiste en une recherché descriptive qui intègre deux methods d’analyse, l’une qualitative et l’autre quantitative, et qui sous-tend un mélange de stratégies, d’instruments de collecte et de traitements des données. Cette recherche se fonde principalement sur une enquête terrain au sein de l’industrie de la construction auprès de 100 employeurs et de 50 gestionnaires de projet à l’emploi de ces derniers.

Les résultats obtenus ont permis d’identifier 13 habiletés et 11 caractéristiques personnelles essentielles que doivent posséder les gestionnaires de projet. Deux habiletés appartiennent aux compétences conceptuelles, deux autres aux compétences politiques, huit aux compétences humaines, dont quatre à l’intelligence émotionnelle et quatre aux habiletés interpersonnelles et enfin, une aux compétences techniques.

Cette recherche montre par ailleurs que les compétences humaines, quoique peu presents chez les gestionnaires de projet de notre échantillon, sont considérées comme essentielles par les employeurs. Elle confirme également l’importance de ces dernières dans la gestion des projets par rapport aux compétences techniques. Enfin, elle permet de constater que les gestionnaires de projet en poste au moment de l’enquête n’ont pas nécessairement toutes les compétences nécessaires pour gérer les projets de manière à en assurer la réussite.


identifier: Khan, Sharfuddin Ahmed  (2018). A knowledge base system for overall supply chain performance evaluation : a multi-criteria decision-making approach.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Logistique (Organisation) Évaluation.

subject: Systèmes experts (Informatique)

subject: Logistique (Organisation) Prise de décision.

subject: Décision multicritère.

subject: Bases de connaissances floues.

subject: Logistique (Organisation) Informatique.

subject: Prise de décision Modèles mathématiques.

subject: gestion de la chaîne d'approvisionnement

subject: évaluation du rendement

subject: performance de la chaîne d'approvisionnement intégrée

subject: Fuzzy-AHP

abstract:
Due to the advancement of technology that allows organizations to collect, store, organize and use data information system for efficient decision making (DM), a new horizon of supply chain performance evaluation starts. Today, DM is shifting from “information-driven” to “data-driven” for more precision in overall supply chain performance evaluation. Based on the real-time information, fast decisions are important in order to deliver product more rapidly. Performance evaluation is critical to the success of the supply chain (SC). In managing SC, there are many decisions to be taken at each level of multi-criteria decision making (MCDM) (short-term or long-term) because of many decisions and decision criteria (attributes) that have an impact on overall supply chain performance. Therefore it is essential for decision makers to know the relationship between decisions and decision criteria on overall SC performance. However, existing supply chain performance models (SCPM) are not adequate in establishing a link between decisions and decisions criteria on overall SC performance. Most of the decisions and decision attributes in SC are conflicting in nature and performance measure of different criteria (attributes) at different levels of decisions (long-term and short-term) is different and makes it more intricate for SC performance evaluation.

SC performance heavily depends on how well you design your SC. In other words, it is quite difficult to improve overall SC performance if decisions criteria (attributes) are not embedded or considered at the phase of SC design. The connection between the SC design and supply chain management (SCM) is essential for effective SC. Many companies such as Wal-Mart, Dell, etc. are successful companies and they achieve their success because of their effective SC design and management of SC activities. The purpose of this thesis is in two folds: First is to develop an integrated knowledge base system (KBS) based on Fuzzy-AHP that establish a relationship between decisions and decisions criteria (attributes) and evaluate overall SC performance. The proposed KBS assists organizations and decision-makers in evaluating their overall SC performance and helps in identifying under-performed SC function and its associated criteria. In the end, the proposed system has been implemented in a case company, and we developed a SC performance monitoring dashboard of a case company for top managers and operational managers. Second to develop decisions models that will help us in calibrating decisions and improving overall SC performance.


identifier: Subedi, Tara Nath  (2018). SDN-based traffic engineering in data centers, Interconnects, and Carrier Networks.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux d'ordinateurs Trafic.

subject: Réseaux SDN.

subject: Réseaux à grande distance (Informatique)

subject: Centres de traitement de l'information.

subject: Interconnexion de réseaux (Télécommunications)

subject: Télécommunications Équipement.

subject: Conceptions inter-couches (Télécommunications)

subject: Routage adaptatif.

subject: Multitrajets.

subject: Télécommunications par fibres optiques.

subject: OpenFlow (Protocole de réseaux d'ordinateurs)

subject: Transmission sans fil Gestion.

subject: allocation

subject: bande

subject: passant

subject: multipath

subject: capacité de chemin agrégé

subject: transfert

subject: à la demande

subject: à l’avance

subject: réservation

subject: SDN

subject: inter-DC WAN

subject: multicouche

subject: paquet-optique

subject: OTN

subject: transport

subject: optimisation

abstract:
Server virtualization and cloud computing have escalated the bandwidth and performance demands on the DCN (data center network). The main challenges in DCN are maximizing network utilization and ensuring fault tolerance to address multiple node-and-link failures. A multitenant and highly dynamic virtualized environment consists of a large number of endstations, leading to a very large number of flows that challenge the scalability of a solution to network throughput maximization. The challenges are scalability, in terms of address learning, forwarding decision convergence, and forwarding state size, as well as flexibility for offloading with VM migration.

Geographically distributed data centers are inter-connected through service providers’ carrier network. Service providers offer wide-area network (WAN) connection such as private lines and MPLS circuits between edges of data centers. DC sides of network operators try to maximize the utilization of such defined overlay WAN connection i.e. data center interconnection (DCI), which applies to edges of DC networks. Service provider sides of network operators try to optimize the core of carrier network. Along with the increasing adoption of ROADM, OTN, and packet switching technologies, traditional two-layer IP/MPLS-over-WDM network has evolved into three-layer IP/MPLS-over-OTN-over-DWDM network and once defined overlay topology is now transitioning to dynamic topologies based on on-demand traffic demands.

Network operations are thus divided into three physical sub-networks: DCN, overlay DCI, and multi-layer carrier network. Server virtualization, cloud computing and evolving multilayer carrier network challenge traffic engineering to maximize utilization on all physical subnetworks. The emerging software-defined networking (SDN) architecture moves path computation towards a centralized controller, which has global visibility. Carriers indicate a strong preference for SDN to be interoperable between multiple vendors in heterogeneous transport networks. SDN is a natural way to create a unified control plane across multiple administrative divisions. This thesis contributes SDN-based traffic engineering techniques for maximizing network utilization of DCN, DCI, and carrier network.

The first part of the thesis focuses on DCN traffic engineering. Traditional forwarding mechanisms using a single path are not able to take advantages of available multiple physical paths. The state-of-the-art MPTCP (Multipath Transmission Control Protocol) solution uses multiple randomly selected paths, but cannot give total aggregated capacity. Moreover, it works as a TCP process, and so does not support other protocols like UDP. To address these issues, this thesis presents a solution using adaptive multipath routing in a Layer-2 network with static (capacity and latency) metrics, which adapts link and path failures. This solution provides innetwork aggregated path capacity to individual flows, as well as scalability and multitenancy, by separating end-station services from the provider’s network. The results demonstrate an improvement of 14% in the worst bisection bandwidth utilization, compared to the MPTCP with 5 sub-flows.

The second part of the thesis focuses on DCI traffic engineering. The existing approaches to reservation services provide limited reservation capabilities, e.g. limited connections over links returned by the traceroute over traditional IP-based networks. Moreover, most existing approaches do not address fault tolerance in the event of node or link failures. To address these issues, this thesis presents ECMP-like multipath routing algorithm and forwarding assignment scheme that increase reservation acceptance rate compared to state-of-art reservation frameworks in the WAN-links between data centers, and such reservations can be configured with a limited number of static forwarding rules on switches. Our prototype provides the RESTful web service interface for link-fail event management and re-routes paths for all the affected reservations.

In the final part of the thesis, we focused on multi-layer carrier network traffic engineering. New dynamic traffic trends in upper layers (e.g. IP routing) require dynamic configuration of the optical transport to re-direct the traffic, and this in turn requires an integration of multiple administrative control layers. When multiple bandwidth path requests come from different nodes in different layers, a distributed sequential computation cannot optimize the entire network. Most prior research has focused on the two-layer problem, and recent three-layer research studies are limited to the capacity dimensioning problem. In this thesis, we present an optimization model with MILP formulation for dynamic traffic in a three-layer network, especially taking into account the unique technological constraints of the distinct OTN layer. Our  experimental results show how unit cost values of different layers affect network cost and parameters in the presence of multiple sets of traffic loads. We also demonstrate the effectiveness of our proposed heuristic approach.


identifier: Mazars, Thibault  (2017). Exploitation du BIM pour la modélisation Chronographique de la planification et la simulation 4D.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Modélisation des données du bâtiment.
Construction Simulation par ordinateur.
Construction Industrie Planification.
Construction Direction des travaux.
Imagerie quadridimensionnelle.
Perception spatiale.
méthode chronographique
BIM
BIM 4D
simulation 4D
planification des travaux

abstract:
La planification des projets de construction est une fonction managériale des plus importantes car elle influe directement sur le succès de la réalisation des travaux. Ces dernières années, différentes études ont été menées et divers outils ont été créés pour exploiter les possibilités de combiner le Building Information Modeling (BIM) et les méthodes traditionnelles de planification afin d’assister à la réalisation des calendriers de construction. Cependant, ces outils et méthodes sont principalement destinés à aborder les perspectives de conception des ouvrages. Leur utilisation pour la planification des travaux en phase de construction nécessite alors d’importants efforts pour remanier, d’une part les maquettes numériques BIM et d’autre part les échéanciers, notamment pour caractériser le caractère spatial des projets.

La méthode Chronographique développée au sein du laboratoire MGPlan offre une modélisation de la planification des projets de construction adaptée aux différentes contraintes d’exécution des travaux. L’objectif de la présente recherche est donc de créer une stratégie de communication entre les maquettes numériques BIM, la méthode Chronographique et les outils de simulation 4D afin de réaliser plus efficacement la planification de la réalisation des travaux et le montage des modèles 4D.

Afin de répondre à cette problématique, des études approfondies des mécanismes de la méthode Chronographique, des outils BIM de modélisation et de la simulation 4D ont été menées. Sur la base de ces observations, une stratégie de communication entre ces différents éléments a été conçue et des outils ont été mis en place pour l’assister. Une étude de cas d’un projet fictif a été réalisée pour éprouver cette stratégie.


identifier: Nguyen, Trung Hieu  (2018). 3D-modeling and simulation of transport and physicochemical transformations in a high pressure turbine of an aircraft engine.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Turbulence Modèles mathématiques.

subject: Turbulence Simulation par ordinateur.

subject: Réactions chimiques Modèles mathématiques.

subject: Réactions chimiques Simulation par ordinateur.

subject: Aérothermodynamique.

subject: Tourbillons (Mécanique des fluides)

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Avions Turbines à gaz.

subject: Hautes pressions.

subject: Polluants atmosphériques.

subject: modélisation 3D

subject: turbine haute pression

subject: processus aérothermodynamique

subject: processus chimique

subject: polluants précurseurs

abstract:
Detailed investigation of aerothermodynamics and chemical processes in the high pressure turbine is challenging because of the complexities of 3D flow and kinetic chemistry relating to the moving blade at high temperature and pressure. We present herein, for the first time, new insights into the study of the 3D design, the tridimensional simulations of interaction between aerothermodynamics and chemical process, the evolutions of aerothermodynamics parameters under various operational conditions (Landing and Take-Off cycle), the chemical transformations of species (N-, S-, O-, H- and C-containing gases) in a high pressure turbine. For the first time, three numerical simulations based on 1D, 2D and 3D approaches of trace species transformations have been performed throughout an aircraft engine.

We also shed light on the effect of 3D blade profile, radial spacing between blades, and rotation speed of rotor on the performance of a multi-row high pressure turbine. The vortex flow appearing in both rear stator blades and rotor blades has a strong effect on chemical transformation while the chemical processes could have also a relative impact on the flow parameters. As an example, calculations carried out with and without chemical reactions could reach variations up to 17 % for temperature field in the trailing edge of the rotor blades and 39 % for the velocity field, mainly located in the mixing plane of stator-rotor, in the trailing edge of the stator blades.

Furthermore, our calculations indicate that the relationship between the aerothermodynamics parameters and the values of power setting is strongly convoluted. As an example, the thermal boundary conditions and rotor speed have strongly affected the temperature and velocity fields (14 % and 31 %, respectively). Contrary, the cooling system does not appear to affect the aerothermodynamics fields (about 2 %).

Finally, the 3D simulations show strong inhomogeneities in chemical transformations throughout the turbine HP. 1D, 2D and 3D simulations have been compared and the results show that the differences of mole fractions of species could reach 75 % between 1D and 2D calculations and 90 % when comparing 2D and 3D calculations.


identifier: Fréchette, Guillaume  (2018). Étude du comportement au fluage de l'alliage 13Cr-4Ni en vue de simuler la redistribution des contraintes résiduelles lors du traitement thermique post-soudage.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Acier au chrome-nickel Fluage.

subject: Acier au chrome-nickel Traitement thermique.

subject: Acier martensitique.

subject: Contraintes résiduelles Modèles mathématiques.

subject: Viscoplasticité.

subject: Austénite.

subject: Acier Soudage.

subject: Roues hydrauliques Conception et construction.

subject: acier martensitique 13Cr-4Ni

subject: austénite de réversion

subject: fluage

abstract:
Le procédé de soudage génère de fortes contraintes résiduelles pendant le processus de fabrication des roues hydrauliques d’acier martensitique 13Cr-4Ni. Un traitement thermique de détente doit être obligatoirement réalisé sur la roue assemblée. Cependant, la complexité de la géométrie et la grandeur de la roue rendent le contrôle en température difficile pour les différentes sections de la roue. Le niveau de contraintes résiduelles en présence après le traitement post-soudage est inconnu du fabricant et il est considéré pour la conception de celle-ci, mais de façon totalement arbitraire. Ce mémoire traite de l’élaboration d’une loi viscoplastique en fluage permettant de simuler la relaxation de ces contraintes résiduelles dans une roue hydraulique.

Des essais de fluage ont été menés à la température critique de 620 °C pour différentes charges. À cette température de revenu, le maximum d’austénite de réversion se forme. Cette phase a un effet positif sur la vie en fatigue du matériau. Elle est ductile et peut absorber des impacts sur la roue hydraulique améliorant ainsi la durée de vie de celle-ci. À l’aide de ces essais de fluage, les vitesses de déformation plastique du matériau 13Cr-4Ni en fonction du temps à divers niveaux de contraintes ont été déterminées.

Ensuite, un champ de contrainte résiduelle de ± 500 MPa a été introduit dans des éprouvettes de flexion quatre points pour observer la redistribution des contraintes résiduelles suite à différents traitements thermiques typiques à l’aide de la méthode du contour. Différentes combinaisons de traitement thermique (température/temps de maintien) ont été appliquées sur les éprouvettes de flexion : 400 °C/ 0h, 620 °C/ 0h, 620 °C/ 2h et 620 °C/ 48h. Cette démarche expérimentale a démontré que les contraintes résiduelles se redistribuent meme pour une température aussi faible que 400 °C. Le paramètre prédominant pour la redistribution des contraintes a été l’effondrement de la limite d’écoulement vraie du matériau en température.

Le traitement thermique 620 °C/ 2h a permis de diminuer au maximum le champ de contraintes résiduelles à ± 90 MPa. De plus, ces essais ont démontré qu’un séjour prolongé à la température critique pouvait mener à une transformation martensitique partielle pendant le refroidissement et induire des gradients de contraintes résiduelles localement.


identifier: Metayer, Nicolas  (2018). An assurance level sensitive UML profile for supporting DO-178C.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: UML (Informatique)

subject: Avionique Logiciels Normes.

subject: Avionique Logiciels Certification.

subject: Ingénierie dirigée par les modèles.

subject: Analyse du cycle de vie.

subject: Logiciels Qualité Contrôle.

subject: Langages orientés problème (Informatique)

subject: certification logiciel

subject: DO-178C

subject: ingénierie dirigée par les

subject: modèles

subject: langage de modélisation dédié

subject: profil UML

abstract:
Several model-based approaches have been proposed to ease the process of developing certifiable safety-critical software. In this thesis, we are interested in airborne software which must comply with DO-178C standard. However, existing approaches do not provide complete support for all the activities of the software life cycle as defined by DO-178C.

In this thesis, we propose an UML profile that captures the concepts of DO-178C and its supplements in order to model the evidence required for certification. This profile provides modeling constructs for the definition of a DO-178C compliant software life cycle, the specification of the software requirements, the specification of verification data and finally the specification of the traceability that is requested by DO-178C. Furthermore, this profile has the unique feature of providing means to specify the objectives and activities to be performed throughout the software life cycle depending on the targeted assurance level and applied DO-178C supplements.

We implemented the proposed profile within Papyrus, an UML modeling environment. We used the profile to model a realistic example of airborne software. Specifically, we illustrated the usefulness of the profile through four use cases.


identifier: Jamali, Mohammadreza  (2018). Intra coding complexity reduction in high efficiency video coding using RDO cost modeling and deep reinforcement learning.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
H.265
HEVC
compression vidéo
codage intra
décision de mode
AVC
décision de la taille des CUs
réduction de complexité

abstract:
Video compression technology has gained much attention in recent years due to the everincreasing popularity of high-definition (HD) and ultra-HD video applications and increased processing power of hardware and software. High efficiency video coding (HEVC)/H.265 is the most recent video coding standard which achieves a significant improvement in compression efficiency as compared to the other standards and provides a 50% bit rate reduction compared to the well-known H.264/advanced video coding (AVC) with the same quality.

The performance improvement of HEVC is at the expense of much higher computational complexity at the encoder, making it challenging to deploy HEVC in real-time applications. In particular, HEVC increases the number of intra coding modes to 35, providing higher coding efficiency than the other video coding standards while increasing encoder complexity, which is mostly due to mode decision process by highly resource-demanding rate-distortion optimization (RDO). In addition, in frame splitting process, H.264/AVC employs 16 × 16 macroblocks, while HEVC introduces coding tree units (CTUs) with a maximum size of 64×64. The CTU may be split recursively and content-adaptively into coding units (CUs) in a quadtree-based manner, resulting in an efficient coding of background regions and objects with various sizes and shapes. In addition to the complexity imposed by mode decision, the frame partitioning process results in a significant computational complexity.

In view of this, in this thesis, the HEVC intra coding is studied and multiple novel methods are proposed to reduce its computational complexity and encoding time. The proposed methods are revolving around two areas of mode decision and CU size decision.

The first proposed method is based on the prediction of the RDO cost by a low-complexity SATD-based metric. Through predicting the RDO cost, the non-promising modes are discarded from further processing giving rise to substantial computation saving. This method provides a 30% time reduction with a 0.8% Bjøntegaard delta rate (BD-Rate) increase as compared to HEVC test model (HM); leading to a desirable trade-off.

In the second contribution, a mode classification in chroma coding is proposed to adaptively reduce chroma intra modes based on block texture. As compared to HM, the chroma mode decision method provides a 6% time reduction with a 0.07% BD-Rate increase.

The third contribution, in this thesis, is a gradient-based method, using the Prewitt operator, to eliminate the non-relevant directional modes from the list of candidates. The proposed method achieves a time reduction of 11.4% with a BD-Rate increase of 0.62% in comparison to HM.

In the fourth proposed method, the most relevant modes of the neighboring blocks are considered to exploit the spatial redundancy across a frame. A classification of SATD costs is also proposed which permits the elimination of several candidate modes prior to RDO. It is shown that these two approaches, combined with the gradient-based algorithm, provide a 35.6% time reduction with a 1.07% BD-Rate loss.

The proposed mode decision methods are combined, resulting in a 47.3% encoding time reduction with a quality loss of 1.37% BD-Rate as compared to the HM.

The fifth contribution, in this thesis, is a fast intra coding method based on global and directional gradients to early terminate the CU splitting and avoid performing the highcomplexity RDO process for the next CU levels. This approach, combined with mode decision, reduces the encoding time by 52% on average, with a small quality loss of 1.50% BD-Rate.

In the sixth contribution, a method based on the Bayesian classification is proposed to reduce the complexity of CU splitting process. Two binary classification problems are considered for early splitting and early splitting termination. It is shown that using the proposed method a 43.2% time reduction with a quality loss of 1.07% BD-Rate can be achieved.

The seventh contribution is a CU size decision method based on reinforcement learning, active feature acquisition and neural networks. This method carries out early splitting and early splitting termination by considering the encoder and CU as an agent-environment system. The proposed method provides a 51.3% time reduction and a 0.84% BD-Rate loss. In addition, combining the proposed mode decision methods with this novel approach gives a total time reduction of 62.4% and a BD-Rate loss of 1.23% comparing to HM.


identifier: El Asli, Neila  (2018). Problème intégré d'allocation des zones d'accostage et de grues de manutention dans un terminal à conteneurs : application au terminal tunisien de Radès.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Ports à conteneurs Gestion.

subject: Affectation des ressources.

subject: Grues (Appareils)

subject: Logistique (Organisation)

subject: Affectation des ressources Modèles mathématiques.

subject: Optimisation mathématique.

subject: Métaheuristiques.

subject: Ports à conteneurs Tunisie Gestion Études de cas.

subject: Manutention portuaire.

subject: accostage

subject: zone

subject: assignation de grues

subject: problèmes non linéaires

subject: terminal à conteneurs

abstract:
Le Problème Intégré d’allocation des zones d’accostage et de grues de chargement appelé dans la littérature « Berth Allocation and Crane Assignment Problem » est le premier maillon de la chaîne logistique dans un terminal portuaire. Premier maillon, si, bien optimisé, une certaine efficience de l’exploitation du terminal est garantie. Ces deux ressources du terminal portuaire ont la caractéristique d’être critiques. Et la criticité vient du fait qu’elles sont des ressources limitées donc une gestion efficace et optimisée de l’exploitation de ces deux derniers doit être appliquée dans un terminal à conteneurs qui se veut compétitif.

Dans ce travail de recherche, la variante discrète quant au layout du quai et dynamique quant à l’arrivée des navires est étudiée de plus près. Les méthodes approchées d’optimisation, notamment les méta-heuristiques ont été visées pour la résolution de ce problème.

Dans une première étape, un modèle mathématique référence a été abordé pour être solutionné par l’algorithme de recherche locale du Grand Déluge Étendu. Une nouvelle variante de cet algorithme pour les problèmes multi-objectifs a été proposée.

Par la suite, le terminal à conteneurs tunisien de Radès a été le contexte pour l’originale contribution de ce travail de recherche. Deux modélisations mathématiques pour les deux stratégies d’assignation de grues (invariable in-time et variable-in-time) ont été bâties et résolues à l’aide de la méta-heuristique inspirée de la nature, Artificial Bee Colony.


identifier: Ben Dhaou, Rim  (2018). Modélisation de systèmes avioniques en AADL.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: AADL (Informatique)

subject: Avionique Logiciels Modèles mathématiques.

subject: Avionique Logiciels Normes.

subject: contrôle

subject: document

subject: intégré

subject: interface

subject: modulaire

subject: modélisation

subject: systèmes avioniques

subject: DFDL

abstract:
Dans l’industrie aéronautique, les équipements et les systèmes avioniques sont généralement conçus et développés par des organisations différentes. L’intégration des équipements et systèmes est effectuée à l’aide des documents de contrôle d’interface (Interface Control Document, ICD) qui doivent fournir une information complète et claire sur les interfaces de ces équipements et systèmes. Le processus de rédaction et de gestion des ICD est souvent coûteux et délicat puisque l’omission ou l’ambiguïté d’un petit détail peut entrainer l’échec d’une intégration ou une panne potentielle pour des systèmes critiques.

Dans ce contexte, notre travail a comme objectif d’utiliser le langage de modélisation AADL pour modéliser des systèmes avioniques modulaires intégrés (Integrated Modular Avionics, IMA) en mettant l’emphase sur les informations reliées aux interfaces afin d’extraire les ICD à partir de ces modèles. Nous expérimentons le langage AADL et son écosystème d’outils libres à travers une étude de cas pour vérifier s’il permet de modéliser tous les aspects et les informations pertinentes à inclure dans un ICD. Nous évaluons également s’il nous permet de valider les modèles obtenus et de vérifier leur conformité aux normes et standards avioniques pertinents.

Notre étude de cas consiste en la modélisation d’un Air Data Inertial Reference Unit (ADIRU) et son interaction avec d’autres équipements. Nous modélisons quelques fonctionnalités de l’ADIRU comme preuve de concept afin de démontrer la faisabilité de notre approche. Nous validons ensuite si notre modèle répond aux exigences des norms ARINC 653 et ARINC 664 qui sont les deux principales normes reliées aux systèmes IMA.

AADL présente des limites dans la modélisation de la structure des données et des messages échangées entre les applications. Nous proposons donc de le complémenter avec l’usage du langage DFDL (Data Format Description Language) qui nous permet de décrire les messages et leurs structures spécifiques.

Ainsi, nous montrons qu’AADL, quand complémenté par DFDL, nous permet de presenter les informations reliées aux interfaces et d’extraire les ICD. Nous recommandons comme travaux futurs de mener une validation expérimentale avec de vrais intégrateurs pour comparer notre approche avec leurs outils existants en termes de réduction des coûts de production des systèmes avioniques.


identifier: Yan, Charlotte  (2018). Analyse multicritère pour évaluer les options de chauffage des communautés isolées du Nunavik.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Habitations Chauffage et ventilation Régions éloignées.

subject: Habitations Chauffage et ventilation Québec (Province) Nunavik.

subject: Chauffage Appareils et matériel.

subject: Décision multicritère.

subject: PROMÉTHÉE

subject: Méthodes.

subject: Chauffage au mazout.

subject: Poêles à granules de bois.

subject: Chauffage au gaz.

subject: Maisons individuelles Chauffage et ventilation Québec (Province) Kuujjuaq Études de cas.

subject: Substitution énergétique.

subject: déchet

subject: gazéification

subject: MCDA

subject: planification énergétique

abstract:
De nos jours, la majorité des 300 communautés isolées du Canada sont alimentées en électricité et en chaleur au moyen de sous-produits du pétrole. Cette dépendance aux énergies fossils entraîne, entre autres, des surcoûts dans la production énergétique et des conséquences néfastes sur l’environnement tant au niveau local que global. Cependant, les sources alternatives d’énergie dans les milieux isolés existent et certaines initiatives développées pour le climat arctique ont démontré leur faisabilité. Dans ce contexte une approche multicritère deviant essentielle pour traiter un problème aux multiples acteurs, objectifs, alternatives et critères de performance, et ainsi, faciliter la comparaison de différents scénarios.

Ce mémoire présente une analyse multicritère dans le cadre d’un processus d’aide à la décision. Quatre systèmes de production de chaleur sont comparés, (1) la fournaise au mazout (solution actuelle), (2) la fournaise aux granules de bois, (3) la fournaise au gaz naturel et enfin (4) la gazéification des déchets. Une approche systémique est considérée basée sur les aspects environnementaux, sociaux et économiques. Une maison unifamiliale située à Kuujjuaq est sélectionnée comme étude de cas. Situé au 58ème parallèle Nord, Kuujjuaq est la capitale de l’administration régionale Kativik qui englobe le Nunavik. La méthode de surclassement PROMETHEE (Preference Ranking Organization Method for Enrichment and Evaluation) utilisée a permis de mettre en place un classement et d’identifier les conflits et les relations entre les différentes solutions possibles.

L’utilisation des granules de bois comme combustible dans des fournaises individuelles se révèle être la solution la plus avantageuse dans tous les scénarios considérés. Suivis de la gazéification des déchets pour les scénarios de base et environnementaux et par les fournaises au mazout (situation actuelle) dans les scénarios où les considérations sociales et économiques sont considérées.

Ces travaux répondent au besoin de limiter l’utilisation d’énergie fossile dans les communautés isolées du Nord du Québec mais ne peuvent se suffire à eux même. Les efforts mis sur la production thermique doivent se joindre aux études sur la production électrique en milieu isolé ainsi qu’à d’efficaces mesures de réduction de consommation énergétique dans tous les secteurs d’activités pour faire une réelle différence.