identifier: Geramianfar, Ramin  (2019). Tactical and operational planning of sustainable supply chains : a study in the frozen food industry.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: planification de la chaîne d'approvisionnement

subject: durabilité

subject: industrie alimentaire

subject: performance de la chaîne d'approvisionnement

subject: simulation-optimisation hybride

subject: prise de décision

abstract:
Nowadays, the management in the food sector is facing dynamics and complexity in supply chains more than ever. Managers need to figure out new sustainability issues in their company in order to gain a competitive advantage. Planning and design of a food supply chain are associated with an integrated and complicated decision-making process. To design and evaluate the performance of a food supply chain, different criteria and conflicting objectives must be integrated. Besides, the decisions need to be taken at different levels (strategic, tactical and operation) and stages (supplier, manufacturing, distribution, and transportation).

Furthermore, the sector has been considered as the second biggest emitter of greenhouse gases after energy, and it requires cutting the emissions from its growth. Not to mention that food supply chains are heavily associated with social structures since many players and agents are involved in this system. However, there have been few attempts to optimize economic, environmental and social concerns simultaneously, especially in food supply chains. Incorporating sustainability dimensions into decision making and finding a trade-off between objectives are challenging. This is even more challenging when a supply chain deals with issues related to perishability and seasonality. Therefore, a decision support tool that can consider all these aspects is required.

In this thesis, the aim is to propose a novel and more realistic approach to design sustainable supply chains. The primary objective of this thesis is to develop an integrated tactical-operational planning model for sustainable supply chains. First, we provide a supply chain model to support the tactical planning that integrates the three dimensions of sustainability: total cost, GHG emissions, and social responsibilities. Secondly, we extend our model in order to ensure a more realistic representation of the supply chain considered in this research by proposing a multi-objective optimization model. A solution methodology is developed to cope with multiple conflicting objectives in reasonable solution time. In addition, the operation of a supply chain network is simulated using a discrete-event simulation model to analyze the supply chain network configuration obtained from the tactical planning model. The tactical optimization model can get insights on the best network configuration which combined with the operational simulation model helps realize the practicability of a given configuration and sustainable strategy. Eventually, this study propose an integrated approach to validate the decisions made at the tactical planning level and ensure the feasibility of sustainability goals in both planning levels. This work gives researchers and practitioners insights on how to design/redesign a sustainable supply chain and evaluate supply chain performance in order to achieve sustainability goals.


identifier: Denault Beauchamp, William  (2019). Prédiction de la volatilité future dans le marché des devises à l'aide de la volatilité implicite.  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 des risques financiers
marché des devises
prédiction de la volatilité
volatilité implicite
variance conditionnelle

abstract: Cette recherche examine la performance de la volatilité implicite lorsqu’utilisée dans l’objectif d’effectuer des prédictions de la volatilité future dans le marché des devises et plus spécifiquement pour les deux paires ayant les volumes journaliers les plus élevés, soit EUR/USD et USD/JPY. L’analyse de la performance des indices EUVIX et JYVIX est effectuée sur une période d’environ 10 ans, de 2007 à 2017. Pour cette période, il est découvert que la dernière valeur disponible de la volatilité implicite est généralement optimale et regroupe le maximum d’information sur la volatilité future. Les données concernant la volatilité implicite sont intégrées dans un modèle autorégressif de type GARCH. Les variances conditionnelles du modèle IVGARCH(1,1,1) obtenu sont compares aux variances conditionnelles d’un modèle GARCH(1,1) standard. Les résultats en échantillon et hors échantillon indiquent que l’ajout de l’information concernant la volatilité implicite améliore significativement la performance de prédiction pour les deux paires de devises étudiées. L’erreur moyenne de prédiction est réduite d’environ 6% lors de l’utilisation du modèle IVGARCH(1,1,1) comparativement au modèle GARCH(1,1). Mais surtout, nous découvrons que le modèle IVGARCH(1,1,1) permet d’anticiper à plusieurs reprises des périodes de volatilité élevée. Une méthode d’application ainsi que la performance de la volatilité implicite dans le cadre de l’utilisation d’un système d’investissement actif original sont également présentées. Les signaux générés en partie par les variances conditionnelles du modèle intégrant la volatilité implicite permettent d’obtenir des profits significativement supérieurs comparativement aux profits obtenus avec les variances conditionnelles d’un modèle n’intégrant pas celle-ci.


identifier: Chit Dirani, Hind  (2019). Contribution à la compréhension de la dynamique des rotors des alternateurs hydroélectriques.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
alternateur hydroélectrique
court-circuit entre spires au rotor
analyse modale
entrefer
excentricité
forces électromagnétiques
méthode des éléments finis
mesure de flux magnétique
mesures de l’entrefer

abstract: Dans les centrales hydrauliques, les groupes turbines-alternateurs sont soumis à plusieurs forces et couples dynamiques qui, sous certaines conditions, peuvent engendrer des bruits, des vibrations et des problèmes d’interactions avec le réseau, voire même des bris d’équipement. L’objectif de cette thèse est de développer un modèle d’alternateur hydroélectrique afin d’étudier les effets de la non-uniformité de l’entrefer et du défaut de court-circuit entre spires au rotor sur le comportement dynamique des groupes turbines-alternateurs. Les alternateurs hydroélectriques présentent toujours des entrefers non-uniformes. Ainsi, l’étude cherche à développer un modèle en utilisant la méthode des éléments finis et une mesure précise de l’entrefer sur un alternateur en en opération afin d’étudier les forces électromagnétiques qui pourraient exciter sa structure. Puisque l’entrefer est affecté par la dilatation thermique, les formes du stator et du rotor et le mouvement du rotor, cette modélisation numérique est nécessaire pour l’obtention d’un modèle réaliste du comportement du générateur. D’autre part, parmi les défauts les plus communs qui peuvent apparaître au rotor d’un alternateur hydroélectrique figure le défaut de court-circuit entre spires. Les courts-circuits d’enroulements de pôles amènent une augmentation significative des vibrations. Ces deux défauts jouent un rôle important dans le calcul des forces électromagnétiques. Le modèle permet d’étudier et d’évaluer plus précisément l’impact de ces défauts sur les forces électromagnétiques transmises à l’arbre. La présente thèse s’intéresse aussi aux modes et aux fréquences susceptibles d’entraîner des vibrations de la structure du stator à cause des excitations électromagnétiques résultantes des défauts mentionnés. Les transformées de Fourier rapides de la densité de force électromagnétique et de la force résultante totale révèlent l’existence des composants sous-harmoniques absents dans d’autres types de machines électriques. Ces sous-harmoniques causent des vibrations importantes sur l’arbre du groupe turbine-alternateur, ainsi que sur le stator et le rotor de l’alternateur. Les résultats expérimentaux confirment les résultats numériques et analytiques dans l’identification des spectres des forces. Dans le présent travail, l’analyse numérique apporte une contribution à l’étude du comportement dynamique des lignes d’arbres de groupes de production hydroélectriques, qui consiste en l’identification des harmoniques des défauts mentionnés, dans le cadre du projet SAMH (Simulations numériques appliquées aux machines hydrauliques) de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec.


identifier: Hernández Domínguez, Laura Elena  (2019). Computer-based characterization of language alterations throughout the Alzheimer's disease continuum.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
maladie d’Alzheimer
détection précoce
traitement du langage naturel
apprentissage automatique
fonctions langagières
tâches de description d'images
conversations spontanées

abstract:
According to the American and Canadian Alzheimer’s Associations, research into methods for the early detection of Alzheimer’s disease is imperative. Many studies have emphasized the numerous advantages for patients, family members and governments of detecting the disease at the pre-clinical stage of its continuum. However, at this stage, changes are very subtle, making their detection a challenging task.

Alterations in language functions have been found years before the dementia stage of the disease continuum. For this reason, many researchers have focused their efforts on investigating methods for identifying cues of the presence of the disease hidden in language.

One type of cognitive test commonly used in this type of research consists of standardized picture description tasks. These tasks elicit the speech of patients through a visual stimulus, and are usually part of cognitive assessment batteries used in clinical practice. The tasks have the advantage of presenting patients with a single constrained thematic, which limits the vocabulary and facilitates comparisons across patients and languages. However, they also limit the variety of syntactic structures, hindering some linguistic analyses, and being a part of usual clinical examinations, may increase nervousness in some patients.

The study of spontaneous conversations is an alternative to using picture description tasks for language analyses. Spontaneous conversations have the advantage of allowing the use of unconstrained idiosyncratic syntactic structures and vocabulary. They are also less stressful to patients and could be conducted with a nurse, a caregiver or a person familiar to the patient. Nevertheless, many factors, such as socio-demographic and cultural differences, may define the linguistic characteristics of individuals. Consequently, a characterization of the changes in language functions that occur during the continuum of the disease could be helpful in the monitoring of patient-specific changes.

This doctoral thesis presents a computer-based methodology for evaluating patients’ performance during standardized picture description tasks, and for assessing language functions in the context of these tasks and in spontaneous conversations. We believe that both evaluations can complement each other and provide an inexpensive and noninvasive method for monitoring language functions. In practice, picture description tasks could be realized routinely at the doctor’s office, while spontaneous conversations could be held at more regular intervals and at more convenient locations for the patient.

For our work, we compared the computed performance and language functions of patients during standardized picture description tasks against a population with similar socio-demographic characteristics. For this, our proposed method evaluated the informativeness and pertinence of the descriptions of patients, as well as their lexical richness. Using our metrics, we trained machine learning algorithms to estimate their adeptness at differentiating Alzheimer’s patients from healthy controls. We obtained an area under the curve of 0.83 in this task. We also achieved an area under the curve of 0.79 for classifying healthy controls and patients with mild cognitive impairment, which is often a pre-clinal precursor of Alzheimer’s disease.

In addition, we proposed an automated method for evaluating lexical richness, vocabulary distribution, speech fluidity and the use of specific syntactic structures among older French speakers during spontaneous conversations. We characterized the changes that four speakers underwent as they transitioned from a healthy state to some form of cognitive disease, including Alzheimer’s disease. We observed marked differences in our proposed metrics between those individuals that would develop a cognitive disease and healthy matched controls, even when analyzing transcriptions of conversations from up to ten years before the time of diagnosis.

As a concomitant contribution of this doctoral work, we designed the protocol and created the Spanish cohort of the Carolinas’ Conversations Collection. This cohort includes longitudinal video-recordings and transcriptions of spontaneous conversations of older Spanish speakers in Mexico and Ecuador. These recollections are the result of the combined efforts of six institutions from four different countries, and will be available for research purposes upon request. This undertaking is aimed at lessening the scarcity of data of this type, and at encouraging research on language and communication in the older population.


identifier: Menage, Delphine  (2019). Étude expérimentale et numérique des processus de dévolatilisation et d'oxydation du charbon pulvérisé à fort gradient de chauffe sous air et sous atmosphères enrichies en oxygène.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
charbon pulvérisé
combustion sous air enrichi en oxygène
oxycombustion
modélisation des cinétiques chimiques
réseau de réacteurs

abstract: La place du charbon dans le mix énergétique mondial actuel et à venir est importante, notamment dans le domaine de la production d’électricité. Un enjeu énergétique et environnemental crucial à l’heure actuelle est de soutenir le besoin croissant en énergie électrique, tout en limitant les rejets de CO2. Le développement de la combustion du charbon pulvérisé sous des atmosphères favorisant la capture du CO2 à l’échelle industrielle est une façon d’atteindre ce but. L’étude proposée a ainsi pour objectif de contribuer à la compréhension des modifications des processus physico-chimiques de combustion du charbon pulvérisé induites par un changement d’atmosphère d’oxydation. Plus précisément, la dévolatilisation et l’oxydation des composés dévolatilisés ont été étudiées sous air, sous air enrichi en oxygène et sous oxycombustion en ayant recours à une approche de modélisation par réseaux de réacteurs chimiques. Dans la première partie de cette thèse, des modèles cinétiques de dévolatilisation empirique et structurel ont été considérés. Leurs prédictions ont été comparées à des mesures expérimentales effectuées sous atmosphère inerte, sous air et sous atmosphères enrichies en oxygène en ayant recours à un dispositif de laboratoire reproduisant des gradients de chauffe industriels. Cette étude a mis en évidence que l’atmosphère de combustion n’influençait qu’indirectement la dévolatilisation dans les conditions étudiées via la modification des transferts thermiques en direction des particules. Cette analyse a de plus permis de sélectionner le modèle de dévolatilisation à deux réactions compétitives ainsi que le modèle Chemical Percolation Devolatilization (CPD) qui ont ensuite été implémentés dans le réseau de réacteurs. La deuxième partie de cette thèse a consisté à modéliser, avec ANSYS FLUENT, la dynamique des écoulements dans la chambre de combustion du banc d’essais. Ces résultats numériques ont permis, dans la troisième partie de la thèse, de déterminer les propriétés des réacteurs du réseau telles que leur taille et les transferts de masse et d’énergie se produisant entre eux. L’approche de modélisation par réseau de réacteurs a en outre permis de considérer une cinétique chimique détaillée comprenant 190 espèces impliquées dans 869 réactions. Les simulations opérées ont permis d’étudier finement les processus d’oxydation des composés dévolatilisés incluant des espèces azotées et soufrées ainsi que des goudrons et notamment d’expliquer les modifications observes au niveau des concentrations en CO, NO, SO2 et en précurseurs de suies lors du changement d’atmosphère de combustion. Cette analyse des chemins réactionnels a notamment mis en évidence que, sous oxycombustion, l’augmentation de la concentration de CO observée est due à une oxydation accrue des goudrons et à une production accrue de HCO tandis que la formation de NO par des chemins alternatifs comme HCN→NCO→HNCO→HNO→NO s’est avérée favorisée.


identifier: Touraille, Jonathan  (2019). Caractérisation expérimentale de la résistance latérale des murs de brique traditionnelle pour l'analyse de la fragilité.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
MNA
traction diagonale
sollicitation cyclique
compression
cisaillement

abstract:
Les structures en maçonnerie non armée (MNA) sont reconnues pour être les plus vulnérables aux séismes. Cependant, leur utilisation est largement répandue dans l’Est du Canada, que ce soit pour la réalisation de murs porteurs ou non porteurs dans les bâtiments résidentiels, les bâtiments industriels, les églises, etc. Nombre de ces bâtiments furent construits avant l’établissement de normes et codes parasismiques, ce qui tend encore à augmenter leur vulnérabilité vis-à-vis des séismes. Le travail de recherche présenté ici a pour finalité de mieux évaluer la résistance de ces bâtiments face aux charges latérales. Il consiste ainsi en un projet expérimental dont l’objectif principal est de caractériser le comportement de murs de MNA de brique traditionnelle soumis à un chargement cyclique. Cela permettra d’une part, d’évaluer plus précisément la résistance sismique de ce type de mur, et d’autre part, d’établir un plan efficace de renforcement de ces bâtiments.

Le programme expérimental comprend la caractérisation de la MNA de brique et de ses constituants. Les murets mis à l’essai sont composés de deux épaisseurs de briques d’argile pleines séparées par un joint de mortier de ciment et de chaux, reproduisant les caractéristiques d’un mur porteur de MNA traditionnelle. La première phase du programme experimental consiste à réaliser des essais de traction diagonale sur six murets (459 mm x 459 mm x 204 mm et 861 mm x 861 mm x 204 mm), avec en parallèle, des essais de compression et de cisaillement sur respectivement 18 et 54 échantillons de maçonnerie. Les résultats obtenus permettent de paramétrer la deuxième phase du programme expérimental. Celle-ci consiste à réaliser des essais de sollicitation cyclique sur trois murets (861 mm x 660 mm x 204 mm) afin de déduire la courbe de capacité bilinéaire sous différents niveaux de contrainte normale. En parallèle, des essais de compression et de cisaillement sont respectivement réalisés sur 9 et 27 échantillons de MNA. Tous les échantillons de MNA sont construits à partir des gâchées de mortier utilisées pour les murets.

Les murets présentent une résistance moyenne à la traction diagonale de 0,79 ± 0,03 MPa et un module d’élasticité en cisaillement moyen de 2,08 ± 0,17 GPa. Les échantillons quant à eux livrent les caractéristiques suivantes : résistance à la compression moyenne du mortier, de la brique, de la MNA de 5,35 ± 1,0 MPa, 26,3 ± 4,8 MPa et 14,8 ± 2,1 MPa, respectivement; module d’élasticité moyen de la brique et de la MNA de 3,6 ± 1,1 GPa et de 3,18 ± 0,82 GPa; coefficient de friction de 0,94 et une cohésion de 0,29 MPa, obtenus lors des essais en cisaillement.

À l’issu du programme expérimental, les propriétés mécaniques déterminées sont ensuite utilisées pour calibrer des modèles issus de la littérature ainsi qu’un modèle numérique de muret de MNA en macro-élément sur le logiciel spécialisé 3-Muri©. Les résultats obtenus sont comparés avec ceux des essais de sollicitation cyclique ce qui permet ainsi une analyse de la validité de ces différents modèles quant à la prédiction du comportement de la MNA sous certaines conditions.


identifier: Andrianarison, Maherizo  (2018). New methods and architectures for high sensitivity hybrid GNSS receivers in challenging environments.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
acquisition des signaux faibles
détection collective
environnements contraints
positionnement coopératif
récepteurs GNSS

abstract:
GNSS satellite navigation systems are constantly evolving and have been already used in many applications. With the advent of the new systems Galileo and BeiDou as well as the modernization of GPS and GLONASS systems, new satellites and numerous new frequencies and signals will appear in the coming years and will open door to countless new applications that are currently impossible. The rapid evolution of mobile telephony and personal navigation devices (PND) requires better use of navigation systems in non-ideal environments, especially the need for positioning in deep urban area. On the one hand, users are waiting for a high positioning accuracy, because of the proximity to various points of interest. On the other hand, urban environment brings specific difficulties in receiving GNSS signals.

GNSS navigation signals cannot be properly captured in urban and "indoor" environments. Signal levels are very low and it is almost impossible to acquire and track signals autonomously because of the strong attenuation of signals due to obstacles. In addition, indoor and urban positioning are also subject to multipath problems, masking, interference and jamming. Under these conditions, we must be able to process highly degraded or very short signals that do not allow the receiver to go through the tracking process. Thus, this leads us to the need to rethink the architecture of GNSS receiver for modern applications.

This thesis project consists of developing new GNSS methods and architectures of high sensitivity and robustness to signal degradations and designing new algorithms integrated into a hybrid GNSS receiver capable of operating in deep urban environments.

The methodology involves the use of the new concept of “Collective Detection (CD)”, also called “collaborative acquisition”. The collaborative approach that treats multi-satellite signals all together opens an interesting solution. Many techniques exist in the literature to solve the problems of positioning in urban environments, but we propose the new Collective Detection approach because of its performance as both a Direct Positioning (DP) method, providing a coarse position/clock-bias solution directly from acquisition, and High-Sensitivity (HS) acquisition method, by application of vector detection of all satellites in view. Indeed, the correct combination of the correlation values of several satellites can reduce the required Carrier-to-Noise Ratio (C/No) level of the satellite signals which cannot be acquired individually by standard signal processing (acquisition and tracking) but make it possible to use them constructively to a positioning solution. The combination of different GNSS signals can considerably increase the acquisition sensitivity of the receiver. Despite the advantages of this approach, it also has drawbacks such as the high computational burden because of the large number of candidate points in the position/clock-bias domain. Thus, the work proposed in this thesis consists of reducing the complexity of the CD by optimizing the search for candidate points in position/clock-bias domain. Finally, the goal is to apply the CD approach to Cooperative GNSS Positioning for modern navigation in harsh environments. For that, algorithms for optimally exploiting receiver resources by selecting the best satellites or the reference station will be developed according to certain criteria such as the C/No level, the elevation angle, and the geometric configuration of the visible satellites. The ultimate goal is to propose a design of a new smart receiver “High Sensitivity Cognitive GNSS Receiver (HSCGR)” to optimally receive and process GNSS signals.


identifier: Ouaret, Samir  (2018). Commande optimale stochastique des systèmes manufacturiers en boucle fermée.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
systèmes manufacturiers
commande optimale
processus stochastiques
planification de la production
refabrication
qualité
maintenance
détérioration

abstract:
Le travail présenté dans cette thèse vise à développer conjointement des stratégies optimales pour contrôler la production et la maintenance dans un système manufacturier hybride intégrant la refabrication et en présence des incertitudes. Les pannes et réparations des machines, la demande des clients, le retour des produits en fin de vie, la détérioration des machines et de la qualité des produits fabriqués constituent les principales sources d’incertitudes considérées dans cette thèse. La prise en compte de tous ces aspects aléatoires rend le problème d’optimisation très complexe. Nous allons donc diviser ce problème en cinq (5) sous-problèmes en intégrant progressivement ces aspects pour mieux comprendre leurs impacts sur les politiques de commande. Les contributions de cette thèse sont présentées en cinq (5) phases.

La première phase est l’étude d’un problème de planification des activités de production et de remplacement d’un système manufacturier dans un contexte de détérioration. Les phénomènes aléatoires examinés dans cette phase sont les pannes et les réparations de la machine. Nous supposons que la machine subit une détérioration progressive pendant son fonctionnement et que le taux de panne de la machine est une fonction de son âge. En cas de panne de la machine, des réparations minimales sont effectuées. Lorsque la machine attaint un certain niveau de dégradation, elle est remplacée. En raison de réparations minimales, la dynamique du système est affectée par son historique et les processus semi-Markoviens ont été utilisés pour la modélisation. Une résolution numérique des conditions d’optimum, décrites par les équations d’Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB), a conduit à la solution du problème étudié.

La deuxième phase de l’étude permet d’intégrer dans le système de production de la première les aspects aléatoires au niveau de la demande des clients et de la qualité des pieces produites. L’effet du phénomène de détérioration sur la machine, causé par les processus de vieillissement et de réparation minimale, est principalement observé dans sa disponibilité et dans la qualité des pièces produites. Nous considérons que le taux de défaillance et le taux de rejets dépendent de l’âge de la machine. L’intégration des comportements aléatoires de la demande et de la qualité nous a amené à proposer une nouvelle approche de modélisation en développant les conditions d’optimum de second ordre de type d’HJB. Les politiques de commande optimale sont déterminées par des méthodes numériques.

Dans la troisième phase, nous avons étudié un système hybride constitué d’une (1) machine de fabrication et d’une (1) machine de refabrication. Les machines sont non identiques et non fiables. La modélisation de leur dynamique a été faite en utilisant les chaînes de Markov homogènes. En plus des incertitudes des deux (2) phases précédentes, nous considérons les incertitudes sur la demande des clients et sur les retours de produits. La solution a été obtenue numériquement par la résolution des équations d’HJB de second ordre, et nos résultats ont été confirmés par une analyse numérique.

Dans la quatrième phase de ce travail, nous avons tenu compte de la détérioration de la machine de refabrication dans le cadre d’un système hybride fabrication/refabrication. Nous avons considéré dans cette phase les systèmes de production dans lesquels la nature hétérogène des produits retournés implique un processus de réparation imparfaite sur la machine. En plus de cette détérioration, les machines sont sujettes à des pannes et reparations aléatoires. Une nouvelle approche de modélisation mathématique est proposée pour traiter une classe de problèmes reliés à l’historique des machines. Cette nouvelle approche est base sur l’extension de l’espace d’état et conduit à un modèle de décision Markovien; ce qui nous permet d’appliquer les techniques puissantes développées pour l’optimisation stochastique de ces modèles. Ensuite, les politiques de fabrication, de refabrication et de remplacement ont été déterminées par les mêmes outils numériques que ceux des phases précédentes. Des analyses de sensibilité ont été élaborées pour montrer la pertinence de l’approche proposée.

La cinquième phase complète les modèles précédents, puisque nous étendons le concept de l’effet de détérioration du système hybride sur les deux (2) machines pour résoudre des problèmes industriels plus réalistes et de nature complexe. La première machine traite les activités de fabrication, et son effet de détérioration affecte de façon aléatoire sa disponibilité et la qualité de ses pièces produites. La deuxième machine traite les activités de rectification des produits défectueux de la première machine et de refabrication des produits retournés en fin de vie. L’effet de détérioration sur la disponibilité de la machine de rectification/refabrication est généré par le flux des mauvaises pièces traitées. Puisque la détérioration de la première machine a pour effet de causer des pannes sur la deuxième machine, elle devra être remplacée par une nouvelle machine qui permet de restaurer les paramètres du système hybride aux conditions initiales lorsqu’un certain niveau de dégradation sera atteint. L’objectif est de déterminer le plan de production optimale, pour la fabrication, la rectification et la refabrication, ainsi que la stratégie de remplacement tout en minimisant le coût total. Puisque le processus de détérioration conduit vers un processus avec la notion de mémoire, nous avons développé un modèle de décision semi-Markovien pour décrire cette dynamique. Les conditions d’optimum de type HJB de second ordre ont été résolues par des méthodes numériques et la structure de la politique de commande conjointe a été validée par une analyse de sensibilité.


identifier: Amor, Wael  (2018). Écoulement de puissance pour les réseaux de grande dimension et mal-conditionnés.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Newton-Raphson
Levenberg-Marquardt
écoulement de puissance
Levenberg-Marquardt pondéré
mal-conditionné

abstract:
L'intégration de centrales électriques vertes connectées au réseau pourrait être une solution pour réduire l'utilisation des combustibles fossiles, mais cela pourrait entraîner la création de problèmes tels que l’apparition de systèmes mal conditionnés.

Dans ce mémoire on va étudier les réseaux de transport et de distribution mal-conditionnés de grandes dimensions.

Pour résoudre ce problème, il faut premièrement expliquer les causes de ce phénomène. Par la suite, on doit construire ou trouver des systèmes mal-conditionnés pour les étudier. On doit aussi concevoir des nouvelles méthodes pour améliorer la convergence et faire la comparaison entre les différentes approches. Les méthodes qu’on va étudier sont Newton-Raphson, Levenberg-Marquardt et quatre nouvelles méthodes qu’on appellera Levenberg-Marquardt pondérée (LMLV, LMLT, LMRQ et LMRP).

Pour valider ces nouvelles méthodes on doit vérifier qu’elles convergent vers le même point qui est la solution connue et déjà publiée, pour cela on va faire faire la simulation des systèmes bien conditionnés connus et des systèmes mal-conditionnés qu’on a trouvés et faire la comparaison entre les méthodes pour savoir laquelle offre le plus de convergence.


identifier: Compaore, Wendinmanegde Lydia Muriel  (2018). Évolution des émissions du dioxyde de carbone à Rosemont : utilisation du bioéthanol dans des bus de la société de transport de Montréal.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
pollution atmosphérique
Rosemont
végétation urbaine
bioéthanol
biomasses

abstract:
Le transport est majoritairement responsable de l’émission de gaz à effet de serre (GES) dans certains milieux urbains notament certaines localités québécoise, entre autres Montréal. De nos jours, l’utilisation du biocarburant comme combustible dans les transports en commun est perçue comme un moyen de réduction des GES (Amela et al, 2017). Cette étude vise à transcender au-delà de la perception tout en observant les quantités d’émissions polluantes (principalement le CO2) selon l’utilisation de bioéthanol à Rosemont à travers un scénario de base bien défini. Les différentes étapes considérées dans le scénario sont la collecte, le transport et l’utilisation du bioéthanol. En effet, il est difficile de considérer les émissions de CO2 tout en ayant une vision globale. La démarche suivie dans cette analyse tient compte du bilan carbone de l’utilisation du carburant E20 dans les bus de la STM. La biomasse utilisée pour la production du bioéthanol est essentiellement les déchets (feuilles et branches) de la végétation urbaine de Rosemont dont la frontière temporelle est estimée à une année.

Les résultats montrent qu’en mélangeant 20% en volume de bioéthanol (E20) et 80% en volume de combustible fossile (essence) dans les bus de la STM de Rosemont, le CO2 émis baisse de 13,3% par rapport à des bus qui utiliserait uniquement de l’essence. Il faut noter que les émissions du au transport de la biomasse sont négligeables (soit 0,026% des émissions de CO2 initiale des bus de la STM consommant que de l’essence). Les productions des biocarburants permettent de ressortir le besoin en biomasse qui y est assorties au besoin des bus. Ainsi l’abondance de la biomasse serait l’élément clé de la viabilité de la production de bioéthanol, en même temps du potentiel de réduction de CO2. L’étude de sensibilité réalisée avec le logiciel VENSIM admettant uniquement une utilization globale de bioéthanol (100% en volume) confirme que l’utilisation de bioéthanol réduit les émissions de CO2 mais parviendrait également à les supprimer. Ce qui s’explique par le fait que les émissions de CO2 dû à la consommation de E100 sont absorbées par les arbres pendant leur photosynthèse.

L’utilisation du bioéthanol pourrait se répendre au-delà des bus de la STM, la biomasse apparaissant comme une mine future. Les camions de transports de biomasse pourraient donc se déplacer avec du bioéthanol, afin d’éviter leur émissions de CO2 (aussi minime soit elle) par la consommation de carburant fossile. Toutefois, la réalisation d’une étude nécessite complète à la fois la prise en compte des aspects environnementaux, économiques et sociaux. Ce qui n’est pas totalement le cas dans cette étude qui est axée sur des aspects environnementaux.


identifier: Lévesque, Tina  (2018). Application de la stratégie de gestion des ressources d'une colonie de fourmis à une organisation anthropique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
linepithema humile
gestion des ressources
efficience
transposition à un système anthropique

abstract:
Actuellement, la présence anthropique ne cesse de croître. Cette croissance se traduit par l’augmentation de la densité de la population et par l’étalement urbain. Alimentées par les réseaux d’échanges mondiaux leur fournissant certains types d’énergie et de matière dont ells dépendent, les sociétés humaines occidentales sont devenues une sphère distincte de l’environnement naturel. Tandis que la majorité des études veulent améliorer l’aménagement urbain afin d’avantager son organisation interne, peu de recherches se concentrent sur les interactions de la ville avec son environnement à proximité. Le métabolisme urbain forme des inégalités avec les ressources. Une meilleure gestion en amont, c’est-à-dire l’approvisionnement, est encouragée. Le but de cette étude est d’analyser les caractéristiques des interactions naturelles entre les besoins d’une ville et les ressources disponibles en pregnant pour exemple une colonie de fourmis. Trois sous-objectifs dessinent la méthodologie, à savoir, évaluer le comportement de la colonie de fourmis en équilibre sous des perturbations internes (besoin) et externes (disponibilité de la source) (1), modéliser ce comportement (2) et simuler l’analogie de ce modèle biologique avec un modèle d’une organisation anthropique (3). Des expérimentations en laboratoire avec Linepithema humile ont été réalisées. Un modèle transposant les comportements des fourmis a également été construit tandis qu’un modèle de croissance d’une agglomération anthropique en fonction des besoins et de la disponibilité des ressources a été simulé.

Pour la première partie, les données ont démontré que les fourmis savent répondre à leur besoin de façon précise et elles montrent une flexibilité de réponse face aux conditions internes et externes. Alors que le besoin chez les fourmis ne se présente pas de façon égale pour chacune, les fourrageuses ont la capacité de choisir collectivement les ressources nécessaires. Aussi, lorsqu’une source de qualité s’offre à la suite d’une de moins bonne qualité, elles sont aptes à modifier le choix collectif vers la meilleure source. Pour la dernière partie, ces notions de flexibilité face aux besoins et à la disponibilité variable des sources qui sont retrouvées chez les fourmis sont appliquées dans la modélisation de la ville. Les données de l’application analogique ont démontré que la ville peut répondre aux variations sans engendrer des déséquilibres d’utilisation de l’espace. Aussi, les résultats suggèrent qu’augmenter la considération de la relation entre les ressources disponibles versus le coût déployé pour de nouvelles constructions permet l’ajustement de la croissance de façon plus raisonnable. Ce modèle de croissance de ville incite le déploiement de nouveaux types de ressources presents à proximité et favorise l’importance de l’état de l’environnement dans les décisions humaines. L’application analogique a servi d’exemple d’approche écosystémique et motive à innover.


identifier: Mezquita, Kevin  (2018). Analyse de stabilité d'un système de propulsion électrique intégré (PÉI) d'un dirigeable-cargo.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
analyse de stabilité
critères de stabilité petit gain
extraction d’impédances
propulsion électrique intégré (PÉI)
référentiel dq

abstract: De nos jours, l’ambition de développer des nouvelles technologies plus écologiques est très présente, surtout quand les effets secondaires des gaz à effet de serre sont de plus en plus visibles. LTA Aérostructures (LTAA) ambitionne de développer des dirigeables hybrides pour transporter des grandes quantités de matières premières dans les régions isolées dans le Nord du Québec. Ces dirigeables hybrides seront dotés d’un système de propulsion électrique integer (PÉI). Par contre, les systèmes PÉI sont toujours en développement dans le domaine aéronautique et donc des études supplémentaires doivent être effectuées avant de les implémenter. L’objectif de cette recherche est d’effectuer l’analyse de stabilité du système PÉI du dirigeable LTAA-10. Pour ce faire, l’analyse de stabilité par critères de stabilité petit gain est appliquée pour analyser le système avec simplicité sans calculer les fonctions de transfert. Cette analyse de stabilité requiert la matrice d’impédances de la source et la matrice d’admittances de la charge, dans le référentiel dq, qui sont obtenues à l’aide d’un algorithme d’extraction d’impédances par injections de voltages ou de courants triphasés. Somme toute, l’analyse de stabilité effectuée avec la combinaison des deux méthodes est concluante. Les principales recommandations consistent à rajouter des filtres anti-repliements pour améliorer les résultats de l’algorithme d’extraction d’impédances et de retrouver des nouvelles norms moins restrictives pour améliorer l’efficacité de l’analyse de stabilité.


identifier: Dorsemaine, Marine  (2018). Effet de la dégénérescence du disque intervertébral et de la perte de qualité osseuse sur les fractures thoracolombaires.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
colonne vertébrale
disque intervertébral
fracture
vieillissement
modélisation

abstract:
Toutes les catégories d’âge peuvent être concernées par des blessures de la colonne vertébrale, constituée d’un empilement de vertèbres et de disques intervertébraux, et ces blessures surviennent fréquemment. L’âge modifie cependant la structure et les proprieties des tissus avec respectivement la dégénérescence des disques et la perte de qualité osseuse des vertèbres. Ce vieillissement affecte donc le comportement global de la colonne vertébrale. Ainsi, l’objectif de ce projet consiste à analyser les effets de la perte de qualité osseuse et de la dégénérescence sur les mécanismes de fracture.

Le segment T11-L1 d’un modèle par éléments finis existant a été sollicité en compression à haute vitesse (1 m/s) jusqu’à la rupture, soit dans des conditions fréquentes de blessures. À l’aide de données expérimentales de la littérature, la calibration d’un modèle éléments finis de disque dégénéré a été effectuée. Neuf simulations combinant différents degrés de dégénérescence et de perte de qualité osseuse ont été réalisées jusqu’à la rupture du segment vertébral. Le comportement des disques, des vertèbres et du segment T11-L1 a ensuite été analysé.

Les résultats montrent que le vieillissement de la colonne vertébrale modifie ses capacités à résister à un chargement avant de se fracturer. Par ailleurs, le chargement des disques et des vertèbres est transféré du centre vers la périphérie avec le vieillissement, modifiant les lieux d’initiations de fracture.

Ainsi les mécanismes de fracture et le chargement de la colonne vertébrale sont fortement affectés par la dégénérescence et la perte de qualité osseuse. Pour conclure, il serait important de considérer le vieillissement lors d’études portant sur le comportement de la colonne vertébrale, telles que la conception de dispositifs de protection dorsale.


identifier: Marchioni, Valentin  (2018). Évaluation du niveau de développement des maquettes numériques du BIM pour les entrepreneurs spécialisés de la construction au Québec.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
MDB
niveau de développement
niveau de détail
entrepreneur spécialisé
maquette numérique
collaboration

abstract:
L’industrie de la construction est décriée pour ses processus inefficaces, les dépassements de coûts et de budgets fréquents et les relations conflictuelles entre les acteurs des projets. La modélisation des données du bâtiment (BIM pour Building Information Modeling), avec l’utilisation d’outils technologiques au centre de pratiques collaboratives, semble s’imposer comme la solution à l’ensemble de ces problèmes. Cependant, son intégration récente dans un domaine empreint à la résistance aux changements pose de nombreuses difficultés. Dans ce mémoire, il est question d’approfondir la notion clé pour la création et le partage d’informations : les niveaux de développement (LOD pour Level of Development) et de comprendre quels sont les bénéfices d’une collaboration précoce entre les concepteurs et les entrepreneurs spécialisés. L’objectif de cette recherche est d’identifier les besoins des entrepreneurs spécialisés, en termes de contenu des maquettes numériques, pour améliorer les processus liés au BIM lors de la communication entre les différents acteurs et l’exploitation des maquettes pour la réalisation de la construction.

L’étude est menée en deux phases. Une première phase exploratoire consiste à rencontrer une série d’entrepreneurs spécialisés de domaines variés afin de recueillir et d’exposer les enjeux auxquels ils font face, leurs connaissances sur certains concepts du BIM, leur collaboration avec les autres parties prenantes et leurs attentes en lien avec les maquettes numériques des concepteurs. De ce premier volet se dégage dix-huit points clés à approfondir pour avoir une meilleure compréhension des processus de collaboration et de partage de maquettes numériques. Pour se faire, la deuxième partie de la recherche consiste à discuter de ses notions clés avec un architecte, un ingénieur, un entrepreneur général et un entrepreneur specialize reconnus pour leur implication et leur expertise en BIM dans une même discipline : la mécanique, électricité, plomberie (MEP).

Trois enjeux majeurs sont identifiés à partir de ces discussions : l’absence de contrats adaptés aux pratiques collaboratives préconisées par le BIM, la difficulté d’adaptation au déplacement de la charge de travail plus tôt dans le projet et le manque de maturité BIM dans l’industrie de la construction québécoise. Pour conclure, des pistes de recherche sont proposées pour combler ces lacunes, identifier d’autres problématiques sur le sujet et combler le manque de documentation, notamment au niveau du BIM pour les utilisateurs finaux.


identifier: Abuzied, Muftah  (2018). Rating optimization of three phase series hybrid power filter for power quality compensation and renewable energy integration.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
filtre actif de puissance
compensation d'harmoniques de courant
filtre série Hybride
qualité d’énergie
énergie renouvelable

abstract:
Hybrid series active filters and shunt passive filter can significantly improve power quality and ensure a reliable voltage supply to the load through mitigating or eliminating issues such as voltage distortions, sags, swells, and unbalances. They can also compensate current problems related to linear and non-linear loads, such as load reactive power, current harmonics.

In this thesis study, a 3-phase hybrid series power filter for power quality compensation is used for current harmonic, reactive power compensation, unbalance/sag/swell grid voltage compensation. A major research in this thesis concerns an approach to compensate simultaneously a reactive power by removing a TCR converter proposed in the paper published which has an impact on the reduction of the cost of the three phases series hybrid filter. Other research concerns the comparison of two approaches of the design of the passive filter to evaluate the impact on the series active filter rating.

The hybrid series active filter (HSeAF) has gained in popularity as a highly efficient power electronics-based active power compensator. Without the active portion of the HSeAF, a shunt passive filter is unable to resolve voltage problems on its own as a dynamic voltage restorer. A conventional HSeAF 3-phase system comprises three series isolation transformers connected to a 3-phase converter sharing a common DC link bus. It is controlled as a variable voltage source similar to a shunt active power filter, the latter which is tuned for harmonic frequencies and installed to create an alternative path for load current harmonics. The existing literature focuses on using hybrid active power filters to compensate for load current issues only, due to the complexity and expense of the devices. The present research looks instead at optimizing available resources in order to enhance product efficiency and reduce overall costs.

Also an approach provides smarter use of the shunt passive filter; along with a reduced series active filter rating and an overall reduction in cost. MATLAB simulations show that the 3-phase SHPF is able to simultaneously resolve voltage problems and load current issues.


identifier: Cockburn, Deen  (2018). Using tactile sensors and IMUs with an unsupervised feature-learning approach for robotic grasp stability assessment.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
capteurs tactiles
apprentissage non-supervisé
encodage sparse
évaluation de prise

abstract: In a world where industry has a need for ever more complex automated machines, robot grasping is still far from human capabilities. Despite recent innovations in computer vision and grasping planning, it is still a challenge for a robot to pick never-before-seen objects. Researchers are trying to combine vision with tactile sensing to augment the performance of modern intelligent machines. In this thesis, we will present a novel way to improve robotic grasping using tactile sensors and an unsupervised feature-learning algorithm. Using a test bench and sensors at the Control and Robotics (CoRo) laboratory of the ÉTS, we have developed and tested a series of classifiers to predict the outcome of a robotic grasp. Our method improves upon the results of hand-crafted feature learning. We have collected data from 100 different everyday objects, executing 10 grasping attemps per object, for a total of 1000 grasping attemps. The optimal system we developed recognized grasp failures 84.23% of the time.


identifier: Boussabnia, Mohamed Mounir  (2018). Étude de la rhéologie des mastics bitumineux incorporant des fillers de verre post-consommation.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
rhéologie
mastic
rhéomètre à cisaillement annulaire
verre post-consommation
filler

abstract:
L'évaluation du comportement thermomécanique du bitume et du mastic (mélange de bitumen et de fillers) dans le domaine viscoélastique linéaire a été réalisée au Laboratoire des chausses et des matériaux bitumineux (LCMB) de l'École de technologie supérieure (ÉTS).

À l'aide du rhéomètre à cisaillement annulaire (RCA), les propriétés rhéologiques du bitumen et du mastic ont été mesurées dans diverses conditions de températures et de fréquences (de - 25 °C à 45 °C et de 0,03 Hz à 10 Hz). L'objectif principal de cette étude est d’évaluer l'influence de l'incorporation de particules de verre post-consommation sur le comportement du mastic à faibles niveaux de déformations. L’influence des paramètres suivants sur le comportement des mastics est analysée : i) caractéristiques des fines (concentration, courbe granulométrique, nature), ii) nature du liant et iii) ajout d’une dope d’adhésivité. Le coefficient complexe de renforcement RM* a servi à comparer les performances mécaniques des mastics de verre postconsommation à un bitume ou mastic de référence. Les résultats ont montré que les fillers de verre post-consommation sont aptes à l’emploi dans une structure de chaussée.

Enfin, le modèle rhéologique 2S2P1D a été employé pour simuler le comportement viscoélastique linéaire du bitume et des mastics bitumineux testés au cours du projet.


identifier: Nély, Chloé  (2018). Identification de caractéristiques physiques et neurocognitives affectant la biomécanique de l'atterrissage d'un athlète.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
biomécanique de l’atterrissage
performance cognitive
tâche cognitive
fatigue
LCA
MOT

abstract:
La rupture du LCA est une des blessures les plus fréquemment rencontrées dans le domaine sportif. Elle survient dans plus de 70% des cas sans contact lors de faux mouvements comme des atterrissages mal contrôlés. Les protocoles de prévention se sont concentrés sur le renforcement neuromusculaire qui permet de retarder les effets néfastes de la fatigue, facteur connu pour augmenter les risques de blessure. Cependant, les ruptures du LCA continuent d’affecter la population athlétique. Des études récentes ont montré qu’il existe un lien entre la biomécanique de l’atterrissage et la performance neurocognitive. Mais la charge cognitive utilisée représente rarement celle observée lors d’une situation de jeu réelle et peu d’études s’intéressent à corréler les effets de ce lien avec d’autres tests cognitifs ou moteurs simples. Les objectifs de ce projet sont d’évaluer l’effet combiné d’une charge perceptivo-cognitive et de la fatigue physique sur la biomécanique de l’atterrissage en situation de jeu réelle, ainsi que d’identifier la corrélation entre cet effet et des tâches plus simples qui pourraient servir à dépister les athlètes susceptibles de se rompre le LCA.

La performance cognitive de seize athlètes sains a été évaluée grâce au logiciel IVA-AE2. L’impact d’une tâche cognitive de suivi de cibles (MOT), sur une tâche motrice simple a ensuite été quantifiée. Les données cinématiques et cinétiques d’atterrissages bilatéraux ont été enregistrées dans deux conditions : sans et avec la réalisation simultanée du MOT. Les exercices d’atterrissages dans les deux conditions ont été répétés après la réalisation d’un protocole de fatigue. Les angles de flexion au torse ainsi que les angles de flexion, d’abduction et de rotation interne à la hanche et au genou ont été mesurés au contact initial et pour les valeurs maximales des angles articulaires.

La fatigue induit une diminution des angles de flexion à la hanche et au genou au contact initial. Le MOT n’engendre aucun effet sur la biomécanique de l’atterrissage. En revanche, quatorze participants présentent des modifications des angles de flexion au torse, à la hanche et/ou au genou, en s’intéressant aux effets du MOT sur la biomécanique de l’atterrissage de chaque participant un à un. Il n’existe aucune différence entre les participants affectés par le MOT et ceux non-affectés concernant la performance cognitive et l’effet du MOT sur une tâche motrice simple. En revanche, le MOT impacte la réalisation d’une tâche motrice simple en diminuant la performance motrice des athlètes.

Les modifications observées dans la stratégie d’atterrissage des participants affectés par la présence de la tâche perceptivo-cognitive sont connues pour augmenter la tension exercée sur le LCA. Il semble alors bénéfique d’incorporer au protocole de prévention de blessure un entrainement neurocognitif pour diminuer les effets du MOT. Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de ces entrainements sur la diminution du taux de blessure.


identifier: Hubert, Nathan  (2018). Analyse statique de code : Réduction des fausses alertes par apprentissage machine.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
vulnérabilité de sécurité
analyse statique de code
apprentissage machine
faux positifs

abstract:
Les vulnérabilités de sécurité présentes dans les applications Web sont extrêmement dangereuses, à l’heure où n’importe quel attaquant ayant un minimum de connaissances et d’outils peut exploiter avec succès l’une d’entre elles. Les conséquences d’un tel exploit peuvent être très graves : vol de données sensibles, déni de service du site, etc. Il est donc fondamental pour un développeur de détecter ces failles avant la mise en production. Pour ce faire, de nombreuses méthodes existent, l’analyse statique étant probablement la plus utilisée. Le principe est de parcourir le code sans l’exécuter, afin de trouver des modèles caractéristiques de vulnérabilités : cette méthode, en plus d’être très peu coûteuse en temps et ressources, est très efficace. Cependant, elle génère en général de nombreuses fausses alertes, appelées faux positifs : il en résulte que le développeur, recevant le rapport d’analyse, doit faire manuellement le tri entre ces alertes, ce qui peut être extrêmement coûteux en temps et donc mener à des erreurs.

Ce mémoire a pour but de pallier ce problème en ajoutant la notion d’apprentissage machine : automatiser le tri des vulnérabilités permettrait au développeur de gagner un temps considérable, tout en limitant le risque d’erreurs. Notre étude est basée ici sur l’outil Find Security Bugs, un analyseur statique de code Java. Dans un premier temps, nous avons sélectionné des caractéristiques représentant avec précision chaque alerte, afin que l’algorithme d’apprentissage automatique puisse différencier une vraie vulnérabilité d’un faux positif. Par la suite, à partir du rapport d’alertes de l’outil, ainsi que d’une representation graphique des variables en jeu, nous avons pu extraire ces caractéristiques pour chaque vulnérabilité potentielle, et entraîner différents algorithmes afin d’éliminer le maximum de fausses alertes.

Notre solution a été testée sur la suite Juliet, contenant de nombreuses vulnérabilités déjà étiquetées. Les résultats ont été très satisfaisants : plus de 85% des fausses alertes ont pu être détectées par l’apprentissage machine. Nous avons également mis en évidence qu’il n’existe pas réellement d’algorithme plus performant que les autres dans notre contexte, mais que ceux-ci peuvent être utilisés conjointement pour optimiser les résultats. Enfin, notre solution est flexible, et s’intègre parfaitement avec Find Security Bugs, sans ajout de complexité : le développeur est libre de l’utiliser comme il l’entend.


identifier: Kolli, Rajesh  (2018). An Empirical Study On Software Testing Tools Terminology.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
tests de logiciels
outil de test logiciel
documentation de nouvelle version
SWEBOK
ISTQB

abstract: Software testing is an integral part of the software development life cycle. It is helped by testing tools that support the development of high quality software by reducing human errors and costs related to it. Testing tools support key testing activities from planning and conception to execution and results analysis. In this document, we present an empirical study on the terminology of testing tools through the analysis of their release documentation (release notes and changelogs). Our goal is to mine insights from such terminology, in particular through the lens of the terminologies used in established learning resources such as SWEBOK v3, and ISTQB. We take interest in how close those reference terminologies are to the actual terms used in testing tools and in how terms actually found in testing tools inform about dominant concepts supported by testing tools. Results show that most of the terms found in the reference learning resources are absent from testing tools terminology. In addition, the analysis of testing tool terminology reveals many insights, in particular with respect to the dominant technologies in that area.


identifier: Sarazin, Alexandre  (2018). Segmentation précise des structures de l'articulation du genou sur des radiographies EOS de face.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
segmentation
radiographie EOS de face
chemin minimal
genou

abstract:
La délimitation des structures osseuses dans les images radiographiques est une opération nécessaire pour l’obtention de paramètres cliniques à l’aide d’une reconstruction 3D. Dans les régions telles que les articulations où plusieurs structures se côtoient et peuvent se superposer, cette délimitation reste difficile. Pour pallier à ces limitations, la grande majorité des outils disponibles nécessitent l’intervention d’un expert. Afin d’accélérer l’analyse, nous cherchons une solution automatique pour la délimitation précise des contours osseux sur des images radiographiques. Un des algorithmes utilisé pour délimiter les contours osseux est la recherché d’un chemin minimal passant par les zones les plus contrastées. Cette approche peut donner des résultats peu précis dans des cas difficiles (structures proches, faible contraste, etc.).

Une amélioration de cet algorithme nous a permis d’obtenir une méthode plus précise et mieux adaptée pour l’extraction de contours osseux dans la zone du genou. Cette nouvelle method détecte d’abord le contour du fémur avec un nouveau chemin minimal reposant sur le gradient et l’intensité des pixels de l’image. Elle détecte ensuite les deux contours possibles du tibia avec une recherche de chemins minimaux en 3D.

Nous avons comparé les résultats du chemin minimal implémenté dans SterEOS (plateforme de reconstruction 3D d’EOS Imaging) avec l’approche proposée sur 147 radiographies de face de genoux. Les segmentations de SterEOS obtenaient des erreurs moyennes de 0.85±0.52mm (déviation moyenne quadratique±écart type) pour le fémur et de 1.69±1.13mm pour le tibia par rapport à des segmentations manuelles réalisées par un expert. La méthode proposée obtient des erreurs moyennes de 0.40±0.13mm pour le fémur et de 1.17±0.92mm pour le tibia (gains de précision de 53% et de 31% respectivement).

Pour conclure, nous avons amélioré l’algorithme du chemin minimal en 2D et en 3D afin de détecter plus précisément les contours du fémur et du tibia sur des images radiographiques. L’utilisation du chemin minimal en 3D nous a aussi permis de segmenter tous les contours des plateaux tibiaux. Cette approche pourra être utilisée par la suite dans SterEOS pour améliorer l’automatisation des reconstructions 3D et l’évaluation des paramètres cliniques.


identifier: Dias da Cruz, Fernando  (2019). Technical-economic feasibility and simulation of ÉTS' electricity saving with photovoltaic system and batteries.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
système solaire photovoltaïque
batteries
simulation
faisabilité technico-économique
écrêtage.

abstract:
The goal of this Master’s thesis is to make a technical-economic feasibility study and a yearly simulation of École de Technologie Supérieure’s electricity expenses and savings with and without a Solar Photovoltaic System, Battery Energy Storage System, financial incentives or demand response, taking into account the Quebec and Ontario electricity rates in 2017.

Six scenarios are proposed and simulated in a 5-minute interval with 2017 ÉTS power data, Montreal’s solar irradiance and temperature and all Quebec and Ontario’s electricity charges for a 5 MW customer as ÉTS. All simulations were obtained with Matlab SimScape Power System, where each system was analyzed separately and/or together, as followed:

0) Baseline Scenario: ÉTS in Ontario and Quebec with electricity standard rates;
1) ÉTS in Ontario with financial incentive and in Quebec with demand response;
2) ÉTS in Ontario with financial incentive and Photovoltaic Arrays (150kW) as well as in Quebec with standard rates and PV Arrays;
3) ÉTS in Ontario with financial incentive, PV Arrays (150 kW) and Batteries (250 kW) as well as in Quebec with demand response, PV Arrays and Batteries;
4) ÉTS in Ontario with financial incentive and Batteries (250 kW) as well as in Quebec with demand response and Batteries;
5A / 5B) ÉTS in Ontario with financial incentive, batteries with Time of Use pricing (250 kW) (5A) and also with Photovoltaic Panels (150 kW) (5B);
6) ÉTS in Ontario with financial incentive, PV Arrays (500 kW) and Batteries (250 kW) as well as in Quebec with demand response, PV Arrays and Batteries;

First, the simulation showed that PV System reduced the 5 MW peak power and energy consumption in both provinces, while battery energy storage system reduced the peak power and allowed the participation in the demand response program, GDP, in Quebec. Secondly, Energy and Power costs represented around 93% and 7% of a yearly bill in ON, while 61% and 39% in QC, respectively. Also, the simulation results indicated that the electricity rate variance between both provinces is huge, where it is around four times more expensive in ON than in QC, around 0.27 $/kWh and 0.057 $/kWh, respectively. The simulation also showed that the price per kWh was reduced up to 13.77% in ON from 0.3025 $/kWh to 0.2608 $/kWh and up to 6.08% in QC, from 0.0571 $/kWh to 0.0536 $/kWh, after adding PV systems, Batteries and financial incentives or demand response program.

Furthermore, the simulation indicated a yearly energy saving of 412.77 MWh from MATLAB SimScape Power System and 260.53 MWh from RETScreen for electricity exported to the grid, by using a 150 kW PV Arrays (3% of 5MW from ÉTS). Also, 1,376.95 MWh yearly energy savings from MATLAB and 868.42 MWh from RETScreen, by using a 500 kW PV Arrays (10% of 5MW from ÉTS). The variance around 50% lower on RETScreen indicates a more accurate method for energy saving, with some different input data (solar irradiance and temperature) and higher loss coefficient on RETScreen.

The technical-economic feasibility indicated that a Solar PV System is economically feasible in Ontario, where an annual saving of $151,574.73 was reached for a 150 kW MPP, with a $873,050 investment, high IRR, high NPV and low payback period. Based on this potential electricity saving using a PV System, a random higher MPP of 500 kW was simulated, where an annual saving of $493,515.15 for $2,773,435 Investment, higher NPV, higher IRR and a lower payback than 150 kW were reached, due to economies of scale. No PV System was economically feasible in QC, due to its low electricity price. Also, the 250 kW BESS is not economically feasible neither in ON nor in QC, due to a high investment, low annual energy saving and a high payback period.

In Ontario, ÉTS should utilize a system of 500 kW of Photovoltaic System or higher, without any batteries, in order to achieve a considerable reduction in the yearly bill and on the price per kWh, with a low payback period and high IRR and NPV. Also, the participation of the Wholesale market held by IESO through bids to reduce the electricity cost/kWh, pay the GA by consumption or PDF (9% of yearly bill reduction) and participate of the Demand Response Auction by IESO.

In Quebec, ÉTS should utilize a 250 kW BESS without any Photovoltaic Arrays, to reduce the peak power over 5 MW and participate of the GDP’s demand response program by HQ, but only if there is a financial incentive or donation to acquire the equipment from a supplier or the government, as it is going to occur to ÉTS. Otherwise, neither Photovoltaic system nor batteries banks are recommended.


identifier: Legault, Xavier  (2019). Caractérisation mécanique des tresses de valves à haute température.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
tresse de valve
haute température
caractérisation mécanique

abstract:
Les presse-étoupes sont des dispositifs d'étanchéité utilisés dans les valves, les compresseurs et les pompes. La garniture est l'élément le plus critique de cet assemblage. Les garnitures sont comprimées axialement pour produire une pression de contact latérale suffisamment importante pour confiner le fluide dans les cuves et les segments de conduite. Les presse-étoupes logent des garnitures de compression sous le poussoir pour éviter les fuites de fluide entre les pièces coulissantes et/ou rotatives. Bien que populaire, cette ancienne méthode  d’étanchéité a connu un développement analytique très limité. Il n’existe aucune procedure de conception standard à suivre par les ingénieurs et les tests de qualification standard sont limités aux normes API622 et 624 et ISO-15848 1 et 2, qui sont des normes de contrôle de qualité. En raison de cette absence de procédure de conception, l'intégrité de la structure et l'étanchéité sont rarement vérifiées, et 60% des émissions fugitives des équipements sous pression sont dues à ce type de dispositive d'étanchéité. Les propriétés mécaniques du matériau de la tresse de compression sont les principaux facteurs influant l’étanchéité des fluides à température ambiante et à haute température. Cependant, peu ou pas de données sont disponibles dans les catalogues des fabricants ou dans la littérature. Les recherches sur les tresses de valves sont rares et portent principalement sur la répartition de la pression de contact entre la tige et la garniture de tresse à température ambiante sans tenir compte des propriétés mécaniques de la tresse telles que la rigidité, la dilatation thermique et le fluage. Dans le cadre de ce projet, il est proposé de mesurer les propriétés mécaniques telles que le rapport de transmission de la pression, la déformation par fluage à court terme et le coefficient de dilatation thermique de deux matériaux de tresse de valves à haute température. Ce projet servira de base au lancement d’un programme d’essais en Amérique du Nord visant à élaborer des procédures d’essai de type ASTM pour les tresses de compression.

Les objectifs généraux pour réaliser ce projet de recherche sur la caractérisation des propriétés mécaniques des tresses de valves à haute température sont :
• Apportez des modifications mineures au banc d'essai existant et effectuez les calibrations et les compensations thermiques nécessaires pour affiner l’enregistrement des mesures.
• Développer une méthodologie et définir des procédures de test pour obtenir les propriétés mécaniques des tresses de valves à haute température (coefficient de pression latérale, coefficient de dilatation thermique et déformations de fluage).
• Tester deux matériaux de tresses de valves utilisés dans des applications à haute température et mesurer les propriétés mentionnées ci-dessus.


identifier: Scherer, Tais  (2019). The BIM impact on stakeholder management in airport construction projects.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
BIM
visualisation 3D
compréhension
gestion des parties prenantes
engagement

abstract: Airports are complex and dynamic, a multiple stakeholder environment which demands a great effort from the project actors when running an infrastructure intervention. Developing strategies to manage stakeholders within the project activities is fundamental to achieve project goals, especially concerning to the decision-making process, which in airports should be as assertive as possible due to the numerous interferences a project can have on their operations. This is where new technologies like Building Information Modeling (BIM) assume its strategic role, contributing to the project providing good quality information that helps the decision makers. The assumption of this study is that, with better-quality information, the communication process will be improved, helping to efficiently manage stakeholders during the project. To verify this impact on stakeholder management when running projects with BIM, a case study was chosen, and a series of semi-structured interviews were made with the main airport stakeholders, internal and external to the project. The findings from the interviews were combined with concepts from previous research on the airport industry, construction industry and project management, focused on stakeholder management, to come up with the results of this study. The final result suggests an improvement of stakeholder management achieved by: a significant improvement on understanding, since BIM might create a common language that align all stakeholders’ perception about the project; a creating of a collaborative environment that allows trustful relationships be built; a creating of a sense of project ownership, promoted by a creating of an airport project community; an improved engagement due to the better understanding, the collaborative environment, the community sense. These findings were validated with two specialists in airports domain. Future research could embrace the aspect of organizational and individual behavior and resistance to change impacting to achieve the full benefits of BIM technologies concerning stakeholders’ management.


identifier: Kanzki, Beatriz  (2019). GNOMEViewer : visualisateur interactif de mutations somatiques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
bio-informatique
Big Data
AWS
cloud computing
génomique
medicine personnalisée
visualisateur génomique
Spark
Paquet
ADAM genomics
HDFS
EC2
Hadoop
EMR
S3
architecture logiciel

abstract:
Les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) offrent désormais de nouvelles perspectives aux chercheurs en oncogénomique. Ces techniques sont très utiles et donnent accès à de l’information cruciale pour la recherche en détectant et identifiant rapidement les possibles mutations génétiques afin de diagnostiquer des maladies ou d’améliorer leurs traitements. Afin de l’utiliser efficacement, il est primordial que chaque chercheur puisse traiter, explorer et interpréter, avec soin et rapidement, cette grande quantité de données. Les recherches en oncologie progressent rapidement. Elles produisent de nouvelles connaissances et génèrent de nouveaux résultats continuellement grâce à des projets collaboratifs, à grande échelle, qui offrent librement l’accès à des données cliniques et génomiques sur le cancer.

Malheureusement, peu de chercheurs peuvent utiliser ces informations à leur plein potential même si elles sont disponibles publiquement. Entre la taille grandissante, la complexité des données générées par les technologies NGS et le nombre de bases de données hétérogènes publiques disponibles aux chercheurs ; l’analyse et l’exploration de cette information complexe et de grande taille posent un grand défi pour le chercheur typique.

Ce rapport de recherche présente les décisions de conception, les fonctionnalités, la structure ainsi que le processus de conversion de données d’un prototype logiciel nommé GNOMEViewer, spécialisé dans la visualisation de mutations somatiques liées au cancer. Ce prototype logiciel vise à faciliter la visualisation de ces données pour les chercheurs en oncologie. GNOMEViewer permet, entre autres, de comparer les données provenant de patients à celles contenues dans les bases de données publiques.

GNOMEViewer a été conçu à l’aide de technologies « Big Data » du domaine du logiciel libre telles que Spark, Parquet, et le format de fichier de l’Université Berkeley, Analysis Data Model (ADAM) qui peut facilement opérer dans le nuage. L’objectif de cette recherche est que GNOMEViewer devienne l’outil de référence pour la visualisation de mutations somatiques pour les chercheurs en oncologie.


identifier: Saïdi, Mohamed Néjib  (2018). Polissage du granit : qualité, émission et dispersion des poussières et moyens de contrôle à la source.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
polissage de granit
santé et sécurité
émission et dispersion de poussière
particules fines et ultrafines
silice cristalline (quartz)
captation à la source

abstract:
La présente thèse fait partie d’un large projet de collaboration entre l’IRSST, l’ÉTS et polytechnique de Montréal. Ce projet vise à comprendre les mécanismes de génération et de dispersion des particules émises lors du polissage manuel des granits afin de mieux les contrôler, en agissant, sur le procédé industriel de polissage lui-même et/ou sur la ventilation. Plus spécifiquement, nos travaux de thèse concernent la caractérisation de l’émission et le contrôle à la source de la poussière (fine (PF) et ultrafine (PUF)) émise par polissage à sec du granit qui présente un défi de taille pour la santé et la sécurité des travailleurs. La première partie permet l’étude expérimentale du polissage sur une machine-outil. Elle a pour objectif de comprendre l’émission et la dispersion de poussière lors du polissage dans le but d’optimiser les paramètres de polissage et de réduire les émissions en agissant sur le procédé. La deuxième partie permet une simulation expérimentale de l’émission de poussière soumise à un mouvement de rotation d’un disque simulant le polissage des matériaux. Elle a pour objectif de comprendre le comportement de ces particules dans le sillage rotatif et d’évaluer les moyens de contrôle à la source des émissions. Les résultats montrent que prendre une vitesse de rotation d’environ 1500 tr/min et prendre une vitesse d’avance de 17 mm/s, constitue un bon compromis permettant de minimiser les émissions tout en obtenant un bon état de surface lors de processus de polissage. Il est aussi démontré que la poussière émise lors du polissage contamine de la même façon la proximité que le voisinage de l’outil. Le pic de concentration de poussière générée lors du polissage est détecté pour des diamètres de particule appartenant à PM2,5 (diamètre < 2,5 μm). L’analyse des poussières respirables lors du polissage montre que le taux de quartz dépasse largement la norme réglementaire de 0.1 mg/cm3 (8h/jour - 5j/semaine).

Trois dispositifs de réduction de poussière à la source par ventilation locale ont été étudiés : soufflage-aspiration, carter d’aspiration et aspiration intégrée. Ils donnent une bonne efficacité de contrôle (>90%) de l’émission de poussière. La combinaison des paramètres optimisés du procédé de polissage et des dispositifs de réduction à la source peut maximise l’efficacité de la réduction de la poussière.

L’originalité de ce travail réside dans l’étude du polissage, des émissions et dispersion des particules, ainsi que la proposition des solutions de réduction à la source. Pour y arriver, nous avons opté pour une approche multidisciplinaire allant de la conception d’outillage, le polissage, la captation à la source et la simulation.


identifier: Moslemi, Mahdi  (2019). Adaptive meshing methodology based on topometric data for dambreak inundation assessments.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
flux de rupture de barrage
cartographie d'inondation
raffinement automatique de maillage
écoulements d'eau peu profonde
transitions états mouillés-secs

abstract: Flood maps are the final products of dam failure studies that are required by dam safety regulations. A flood limit, which represents the maximum envelope reached by flood waves, is generally the result of a dam-break scenario simulated by a hydraulic numerical model. However, the numerical model uses only a limited portion of the available bathymetry data to build the terrain model (2D mesh plus topometric elevation at nodes). This is particularly so in the cases where the topo-metric data recorded by LIDAR was estimated in several million points. But the hydraulic numerical models rarely exceed hundreds of thousands of nodes, in particular because of the computer constraints and time associated with the operation of these models. The production of the final flood map requires consistency between projected levels and elevations for all points on the map. This verification may be tedious for a large area with several small secondary valleys of tributary streams that have not been represented by the original hydraulic numerical model. The aim of this work is to propose an automatic remeshing strategy that uses the envelope of the maximum dimensions reached by the original model coupled with the available LIDAR data to produce an improved mesh that can accurately capture the wet/dry fronts and the overflows of the secondary valleys. This model helps us to consider the maximum slope inside each element on the basis of the real data, instead of controlling the slope for not having negative depth or controlling the velocity. The algorithm is based on a few basic steps: (i) find the elements cut by the envelope of the wet/dry interfaces; (ii) project the topometric points onto the cut elements; (iii) if these points are very close to the interface, if they are found in a valley, or if they are more elevated than the corresponding cut elements, then these points will be added to the previous nodes and included in a subsequent triangulation step; and (iv) re-run the simulation on the new mesh. This algorithm has been implemented and validated in the study of a dambreak flow with a complex river topography on the Eastmain River and the Romaine-Puyjalon River.


identifier: García Cano Castillo, Edgar Eduardo  (2019). Shape analysis for assessment of progression in spinal deformities.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: scoliose idiopathique adolescente

subject: classification de la colonne vertébrale

subject: sélection dynamique d'ensemble

subject: descripteurs de la colonne vertébrale

subject: prédiction de la progression du rachis

subject: analyse par composantes indépendantes

subject: apprentissage machine

subject: échographie 3D à main levee

subject: échographie

subject: reconstruction de la colonne

abstract:
Adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is a three-dimensional structural spinal deformation. It is the most common type of scoliosis. It can be visually detected as a lateral curvature in the postero-anterior plane. This condition starts in early puberty, affecting between 1-4% of the adolescent population between 10-18 years old, affecting in majority female. In severe cases (0.1% of population with AIS) the patient will require a surgical treatment. To date, the diagnosis of AIS relies on the quantification of the major curvature observed on posteroanterior and sagittal radiographs.

Radiographs in standing position are the common imaging modality used in clinical settings to diagnose AIS. The assessment of the deformation is carried out using the Cobb angle method. This angle is calculated in the postero-anterior plane, and it is formed between a line drawn parallel to the superior endplate of the upper vertebra included in the scoliotic curve and a line drawn parallel to the inferior endplate of the lower vertebra of the same curve. Patients that present a Cobb angle of more than 10°, are diagnosed with AIS.

The gold standard to classify curve deformations is the Lenke classification method. This paradigm is widely accepted in the clinical community. It divides spines with scoliosis into six types and provides treatment recommendations depending on the type. This method is limited to the analysis of the spine in the 2D space, since it relies on the observation of radiographs and Cobb angle measurements.

On the one hand, when clinicians are treating patients with AIS, one of the main concerns is to determine whether the deformation will progress through time. Knowing beforehand of how the shape of the spine is going to evolve would aid to guide treatments strategies. On the other hand, however, patients at higher risks of progression require to be monitored more frequently, which results in constant exposure to radiation. Therefore, there is a need for an alternative radiation-free technology to reduce the use of radiographs and alleviate the perils of other health issues derived from current imaging modalities.

This thesis presents a framework designed to characterize and model the variation of the shape of the spine throughout AIS. This framework includes three contributions: 1) two measurement techniques for computing 3D descriptors of the spine, and a classification method to categorize spine deformations, 2) a method to simulate the variation of the shape of the spine through time, and 3) a protocol to generate a 3D model of the spine from a volume reconstruction produced from ultrasound images.

In our first contribution, we introduced two measurement techniques to characterize the shape of the spine in the 3D space, leave-n-out, and fan leave-n-out angles. In addition, a dynamic ensemble method was presented as an automated alternative to classify spinal deformations. Our measurement techniques were designed for computing the 3D descriptors and to be easy to use in a clinical setting. Also, the classification method contributes by assisting clinicians to identify patient-specific descriptors, which could help improving the classification in borderline curve deformations and, hence, suggests the proper management strategies.

In order to observe how the shape of the spine progresses through time, in our second contribution, we designed a method to visualize the shape’s variation from the first visit up to 18 months, for every three months. Our method is trained with modes of variation, computed using independent component analysis from 3D model reconstructions of the spine of patients with AIS. Each of the modes of variation can be visualized for interpretation. This contribution could aid clinicians to identify which spine progression pattern might be prone to progression.

Finally, our third contribution addresses the necessity of a radiation-free image modality for assessing and monitoring patients with AIS. We proposed a protocol to model a spine by identifying the spinous processes on a volume reconstruction. This reconstruction was computed from ultrasound images acquired from the external geometry of the subject. Our acquisition protocol documents a setup for image acquisition, as well as some recommendations to take into account depending on the body composition of the subjects to be scanned. We believe that this protocol could contribute to reduce the use of radiographs during the assessment and monitoring of patients with AIS.


identifier: Lamothe, Thibaud  (2018). Modélisation et analyse technico-économique de la cavitation et de la fissuration d'une roue de turbine hydraulique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
turbines hydrauliques
maintenance (stratégies de)
fissuration
cavitation
fiabilité
gestion d’actifs
valeur actuelle nette (VAN)
Monte-Carlo (simulation de)
probabilités conditionnelles
cycle de vie
scénarios
réparation
remplacement
coûts
bris
dégradation
défaillance
optimisation
aide à la décision
inspections
Kaplan-Meyer

abstract:
En 2017, l’ordonnancement des turbines électriques du parc machine d’Hydro-Québec est essentiellement réalisé sur critère de rendement. On observe que les turbines les plus sollicitées se dégradent plus rapidement et tombent plus souvent en panne. En effet, le coût global du cycle de vie n’est pas pris en compte. Nous nous proposons donc de réaliser une étude technico-économique sur les roues des turbines et d’étudier les stratégies de maintenance. Dans le cadre de cette analyse des roues de turbines et suite à une étude préalable réalisée au sein d’Hydro-Québec, deux modes de dégradation sont identifiés : la cavitation et la fissuration.

Après une présentation de l’outil informatique utilisé pour réaliser l’analyse, les deux modes de dégradations sont définis dans deux chapitres distincts. L’outil choisi pour cette étude est VME, développé par les équipes d’EDF R&D avec qui l’IREQ entretien de multiples collaborations. Son interface graphique permet d’inclure à la fois des indicateurs physiques et financiers. C’est ensuite par simulation de Monte-Carlo que les résultats sont générés.

Pour la fissuration, dans un premier temps c’est la physique du phénomène, l’origine des bris puis son impact sur la fiabilité qui sont présentés. Les conséquences de la maintenance sur la durée de vie des roues sont ensuite mises en avant présentant un modèle simplifié. La plus importante partie s’attache à présenter la construction du modèle numérique : c’est cinq sous-modèles qui sont détaillés avant d’être assemblés en une version finale. Enfin ce premier chapitre se conclut par une étape de vérification permettant de confirmer que les résultats sont en phase avec ce qui était attendu.

Pour la cavitation, c’est une brève revue de littérature qui explicite la physique du phénomène. Une seconde partie décrit un modèle de cavitation basé sur des observations simples et fidèles à la pensée des experts consultés. Ce modèle simple permet de relier une physique encore mal appréhendée aux coûts engendrés par la cavitation. La dernière partie décrit comment intégrer le modèle proposé dans VME et propose des pistes d’évolutions pour tendre vers un modèle plus précis.


identifier: Dubuisson, Félix  (2019). Une nouvelle stratégie de contrôle basé sur le concept de statisme pour la synchronisation et le partage de puissance dans un micro réseau autonome dans le nord du Canada.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
énergies renouvelables
système hybride
réseau autonome
concept de statisme

abstract:
Dans la majorité des réseaux isolés, l’électricité est produite exclusivement grâce à des générateurs diesel. Mais, le diesel est coûteux et responsable de l’émission de gaz à effet de serre. Dans la plupart de ces cas, il n’est pas raisonnable d’imaginer connecter ces réseaux isolés au réseau principal, pour des contraintes de coûts principalement. Ainsi l’intégration de sources d’énergies renouvelables dans ces petits réseaux aurait un impact positif sur la quantité de diesel utilisée et donc sur la qualité de l’air, mais également sur le coût de production de l’électricité. Seulement, le fonctionnement en parallèle de différentes sources d’énergie au sein d’un réseau isolé nécessite des algorithmes de contrôle sophistiqués.

Ainsi, dans ce travail de recherche, le système étudié est composé de deux génératrices diesel, d’une éolienne, de panneaux solaires et de batteries. Une nouvelle stratégie de contrôle base sur le concept de statisme est présentée. Cette stratégie de contrôle vise à atteindre de hautes performances lors de la synchronisation entre les sources d'énergie et à assurer un bon partage des puissances dans un système de production d'énergie hybride autonome. La synchronization des deux générateurs diesel est assurée grâce à la compensation de courant croisé. Une method de Perturbation et Observation est utilisée pour extraire le maximum de puissance de l'éolienne à vitesse variable, sans utiliser de capteur de vitesse. Pour obtenir des performances élevées du générateur photovoltaïque, aucun algorithme MPPT n'est utilisé. Le convertisseur CC-CC hacheur-élévateur utilisé pour réguler la tension du bus CC est utilisé pour extraire la puissance maximale du générateur photovoltaïque. Ce convertisseur CC-CC hacheur-élévateur est également utilisé pour assurer un nivellement de la puissance par temps et par variation de charge.

Enfin, les résultats de la simulation obtenus montrent des performances satisfaisantes en présence de conditions difficiles, telles que des variations de charge et de conditions météorologiques.


identifier: Bahnasy, Mahmoud Mohamed  (2018). Lossless Ethernet and its applications.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technolopgie supérieure.

title: Lossless Ethernet and its applications

subject: pontage de centre de données

subject: contrôle de la congestion

subject: prévention de la congestion

subject: contrôle de flux basé sur les priorités PFC

subject: notification de congestion quantifiée QCN

subject: protocole de contrôle de congestion d’Ethernet ECCP

subject: HetFlow

subject: 5G

subject: fronthaul

subject: préemption de trame

subject: protocole de réservation de flux SRP

subject: planificateur de slot de temps distribué pour CPRI sur Ethernet DTSCoE

abstract:
Ethernet network is the most widely used transport network in access and data-center networks. Ethernet-based networks provide several advantages such as i) low-cost equipment, ii) sharing existing infrastructure, as well as iii) the ease in the Operations, Administration and Maintenance (OAM). However, Ethernet network is a best-effort network which raises significant issues regarding packet loss and throughput.

In this research, we investigate the possibility of achieving lossless Ethernet while keeping network switches unchanged. We present three lossless Ethernet applications namely i) switch fabric for routers, ii) lossless data center fabric, and iii) zero-jitter fronthaul network for Common Public Radio Interface (CPRI) over Ethernet for 5th Generation Mobile Networks (5G) network.

Switch fabric in routers requires stringent characteristics in term of packet loss, fairness, no head-of-line blocking and low latency. We propose a novel concept to control and prevent congestion in switch fabrics to achieve scalable, flexible, and more cost-efficient router fabric while using commodity Ethernet switches.

On the other hand, data center applications require strict characteristics regarding packet loss, fairness, head-of-line blocking, latency, and low processing overhead. Therefore, we present a congestion control for data center networks. Our proposal is designed to achieve minimum queue length and latency while guaranteeing fairness between flows of different rates, packet sizes and Round-trip Times (RTTs).

Besides, Using Ethernet as a transport network for fronthaul in 5G networks draws significant attention of both academia and industry due to i) the low cost of equipment, ii) sharing existing infrastructure, as well as iii) the ease of operations, administration and maintenance (OAM). Therefore, we introduce a distributed scheduling algorithm to support CPRI traffic over Ethernet.

The results obtained through testbed implementations and simulations show that Lossless Ethernet is feasible and could achieve minimum queue length, latency, and jitter while preventing Head Of Line (HOL) blocking.


identifier: Hfeda, Marwan  (2018). Supply chain management optimization using meta-heuristics approaches applied to a case in the automobile industry.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
chaîne d'approvisionnement
optimisation
tournée d’un laitier
méta-heuristique hybride
algorithme génétique
optimisation de colonies de fourmis

abstract:
This thesis presents supply chain management optimization with meta-heuristics approaches, specifically on issues regarding the configuration of a generic multi stage distribution network, and the determination of a milk-run delivery issue in lean supply chain management. Indeed, this issue can be represented as the routing of the supply or delivery vehicle to construct multiple pick-ups or drop-offs on a regularly scheduled basis and at different locations.

The optimal model for this milk-run delivery issue must aim to improve vehicle load and minimize transportation distance (optimal delivery route) between facilities while optimizing the entire delivery of goods among the supply chain facilities. The set of meta-heuristics approaches and hybrid meta-heuristics approaches introduced in the present research aim to become a modeling system to find an optimal solution for the transportation distance as well as the optimal delivery frequency for managing the transportation of goods in highly complex logistic networks. In fact, the optimal transportation distance ensures that the total cost of the entire supply chain is minimized.

In particular, this modeling system groups concepts about integrated supply chain management proposed by logistics experts, operations research practitioners, and strategists. Indeed, it refers to the functional coordination of operations within the firm itself, between the firm and its suppliers as well as between the firm and its customers. It also references the inter-temporal coordination of supply chain decisions as they relate to the firm’s operational, tactical and strategic plans.

The milk-run delivery issue is studied two ways: with the Genetic Algorithm approach and with the Hybrid of Genetic Algorithm and the Ant Colony Optimization approach. Various frameworks, models, meta-heuristics approaches and hybrid meta-heuristics approaches are introduced and discussed in this thesis. Significant attention is given to a case study from the automobile industry to demonstrate the effectiveness of the proposed approaches.

Finally, the objective of this thesis is to present the Genetic Algorithm approach as well as the Hybrid of Genetic Algorithm with Ant Colony Optimization approach to minimize the total cost in the supply chain.

This proposed Hybrid of Genetic Algorithm along with the Ant Colony Optimization approach can efficiently and effectively find optimal solutions. The simulation results show that this hybrid approach is slightly better efficient than the genetic algorithm alone for the milk-run delivery issue which allows us to obtain the minimum total automobile industry supply chain cost.


identifier: Brionne, Gary  (2018). Influence de la vitesse de refroidissement sur l'évolution de la macroségrégation dans les lingots de grande taille.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
lingot de grande taille
acier faiblement allié
macroségrégation
vitesse de refroidissement

abstract:
Les lingots de grande taille (40 t) sont l’objet d’une hétérogénéité chimique appellee macroségrégation. Celle-ci doit être considérée et identifiée afin d’avoir une meilleure connaissance des propriétés mécaniques au sein du lingot et de certifier la qualité. L’identification expérimentale de la macroségrégation exige énormément de ressources en termes de temps et de coût, ce qui encourage le développement d’outils numériques permettant de prédire les cartes de macroségrégation des lingots de grande taille. Cependant, la bonne prédiction de ces techniques numériques dépend des propriétés du matériau.

Dans le cadre d’un partenariat de recherche avec Finkl Steel (Sorel), un projet d’amélioration de la prédiction de la macroségrégation dans les lingots de grande taille a été mis en place. Ces améliorations ont pour objectif de considérer la cinétique de refroidissement sur les paramètres étudiés (températures de transition de phase et espace interdendritique secondaire (SDAS)). Ainsi deux méthodologies permettant de mesurer expérimentalement ces paramètres en fonction de la cinétique de solidification sont mises en place. Une analyse microstructurale à l’aide d’un microscope optique bifocal AmScope et une analyse thermique grâce à une a DSC Netsch 404 (températures de transition de phase) ont été élaborées. Puis, deux modèles numériques ont été développés, un modèle de solidification unidirectionnelle et un modèle d’un lingot 40 t. Cela, dans le but d’observer l’influence de l’adaptation de ces paramètres en fonction de la vitesse de refroidissement sur la macroségrégation.

Des résultats expérimentaux ont permis de développer une loi de comportement des SDAS en fonction des vitesses de refroidissement lors de la solidification. Puis le comportement des températures de transition a été mesuré montrant que leurs variations sont négligeables pour l’ordre de grandeur des vitesses de refroidissement dans les lingots de grande taille. Pour la partie numérique, le modèle de solidification unidirectionnelle a permis de montrer que l’adaptation des SDAS en fonction de la vitesse de refroidissement a une influence faible sur la macroségrégation pour des SDAS entre 50 et 350 μm. Enfin, des méthodes d’amélioration du logiciel Thercast® ont été illustrées afin de simuler au mieux la macroségrégation dans les lingots de grande taille.