identifier: Taghipour, A. (2012). Dynamic mutual adjustment search for supply chain operations planning coordination  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les chaînes d'approvisionnement sont des systèmes complexes comprenant plusieurs organisations indépendantes avec des objectifs différents dans un environnement incertain et dynamique. Une question clé dans la gestion de chaîne d'approvisionnement (Supply Chain Management) est la coordination des décisions de planification des opérations. Les systèmes de planification de chaîne d'approvisionnement introduits dans la littérature peuvent être classés en deux systèmes de planification principaux: les systèmes de planification centralisés et les systèmes de planification décentralisés. Les systèmes centralisés peuvent théoriquement optimiser les performances de la chaîne d'approvisionnement bien que leur mise en œuvre nécessite un haut degré d'échange d'informations entre les partenaires de la chaîne d'approvisionnement. Cela conduit à des difficultés lorsque des partenaires indépendants ne veulent pas partager l'information. Afin de répondre à ces difficultés, les systèmes décentralisés de planification des opérations sont conçus dans lesquels chaque membre est une entité économique distincte qui prend ses décisions opérationnelles de manière indépendante, mais avec un niveau minimal d'échange d'information. Dans cette thèse, nous étudions dans un premier temps les méthodes de coordination des processus de planification des opérations dans les chaînes d'approvisionnement proposées dans la littérature. Ensuite,  nous proposons un cadre de classification de ces méthodes basée sur la technologie mise en œuvre, et identifions des opportunités de recherches. Dans un deuxième temps, nous proposons une approche de coordination décentralisée qui consiste en un ajustement mutuel des décisions de planification basé sur la programmation mathématique et l'échange d'incitatifs financiers. Ce mécanisme, contrairement à un système centralisé traditionnel, implique deux entreprises, qui interagissent l'une avec l'autre afin d'améliorer leur performance. Dans le cadre de cette approche, seul un petit sous ensemble des solutions de coordination sont considérées, et l'expérimentation montre que cette approche de coordination a un potentiel d'amélioration du profit global tout en préservant l'équité en termes de partage des bénéfices de l'amélioration. Enfin, afin de proposer une méthode de coordination capable d'être utilisable dans le contexte dynamique des chaînes d'approvisionnement, cette thèse propose dans un premier temps une stratégie performante de négociation du fournisseur adaptée à l'approche de coordination proposée, ainsi qu'une stratégie de partage des revenus appliquée à un contexte d'horizon roulant. L'analyse de la performance de cette méthode particulière montre également que l'approche proposée produit une stratégie gagnante-gagnante pour les deux partenaires de la chaîne d'approvisionnement et améliore les résultats de planification.  ABSTRACT: Supply chains are complex systems, which include several independent organizations with different objectives, in dynamic uncertain environment. A key issue in supply chain management (SCM) is the coordination of supply chain operations planning decisions. Supply chain planning systems introduced in the literature can be classified into two main planning systems: centralized and decentralized planning systems. Centralized systems can theoretically optimize supply chain performance although its implementation requires a high degree of information exchange among supply chain partners. This leads to difficulties when independent partners do not want to share information. In order to address these difficulties, decentralized systems are designed for supply chains where each member is a separate economic entity that makes its operational decisions independently, yet with some minimal level of information sharing.  In this thesis, we first review supply chain operations planning coordination methods from centralized to decentralized approaches proposed in the literature. Next, we propose a classification scheme of these approaches based on the technology used by the authors. Finally, we identify research opportunities. Second, we propose a decentralized operations planning coordination mechanism referred to as mutual adjustment search (MAS), which is based on a negotiation-like mutual adjustment of planning decisions with financial incentives and rooted in mathematical programming. This mechanism, unlike traditional centralized system, involves two independent enterprises linked by material and non-strategic information flows, which interact with each other in order to coordinate their operations planning, and to improve their individual and collective performance. In this approach, only a few coordination solutions (pairs of coordinated operations plans) are considered and computational analysis shows that this coordination mechanism has the potential to improve global profit, while maintaining fairness in terms of revenue sharing. Finally, in order to develop an approach capable of supporting the dynamic coordination of operations planning in a rolling horizon context, this thesis first proposes a negotiation strategy for the supplier, as well as a revenue sharing protocol. Computational analysis shows that the proposed approach produces a win-win strategy for two partners of supply chain and improves the results of upstream planning.


identifier: Bentaiebi, Y. (2011). Analyse théorique et numérique du comportement non drainé d'une argile surconsolidée lors d'un essai pressiométrique  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

type:
Mémoire ou thèse
NonPeerReviewed

abstract: RÉSUMÉ: L'interprétation des essais pressiométriques est généralement basée sur la théorie de l'expansion d'une cavité cylindrique de longueur infinie. Plusieurs théories ont décrit le comportement non drainé d'une argile saturée lors de l'expansion d'une cavité cylindrique, et ce en se basant sur des modèles de comportement élastique, et élastique parfaitement plastique, ou des modèles avec écrouissage. Ce travail présente une nouvelle méthode analytique du problème de l'expansion d'une cavité dans une argile saturée à l'aide du modèle de Cam Clay. Cette solution permet de déterminer les contraintes principales en tout point du sol durant la phase de l'expansion; de plus, il est possible de calculer la pression limite et l'excès de la pression interstitielle en adoptant l'approche des déformations de Almansi. Les résultats montrent que la contrainte principale intermédiaire à l'état critique n'est pas toujours égale à la moyenne des deux autres contraintes principales. Ces résultats sont ensuite comparés à ceux obtenus par la méthode numérique des différences finies.  ABSTRACT: The interpretation of pressuremeter tests is generally based on the theory of expansion of a cylindrical cavity of infinite length. Several researchers have described the behaviour of saturated clay during the undrained expansion of a cylindrical cavity, based either on models of linear elastic, or linear perfectly elastic plastic behaviour. This work presents a new analytical approach to the problem of the expansion of a cavity in a saturated clay using the modified Cam Clay model. The solution is used to determine the principal stresses at any point in the soil during expansion. In addition, it is possible to calculate the limit pressure and excess pore pressure by adopting the approach of the deformations of Almansi. The results show that the intermediate principal stress at the critical state is not always equal to the average of the other two principal stresses. The results are then compared to those obtained using the finite difference method.


identifier: Benhammadi, S. (2011). Réalisation d'un capteur d'image pour une application en spectroscopie de réflexion  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'utilisation de la spectroscopie de réflexion a apporté beaucoup de solutions dans le domaine biomédical et plus particulièrement la mesure du niveau de saturation d'oxygène dans le sang de la rétine. Le sang dans la rétine constitue aussi un bon site pour la mesure du tau d'oxygénation dans le cerveau, puisque le cerveau et les yeux partagent la même artère et donc la même source d'oxygénation. Ce qui rend la mesure du tau d'oxygénation très vital et la technique de spectroscopie de réflexion utile pour cette application. Dans ce projet, nous proposons une amélioration dans cette technique. Un capteur d'image est rajouté au système de sorte à pouvoir imager la région à évaluer avec la spectroscopie de réflexion. Ce capteur d'image contient une fibre optique insérée sur sa face arrière. Cette dernière est aussi connectée à un spectrographe, et donc au dispositif d'évaluation du sang de la rétine. Pour arriver à cela, nous développons un procédé de gravure profonde de silicium sur la face arrière du capteur d'image. Comme la dimension du capteur d'image ajoute des contraintes de micro-fabrication, la technique classique de photolithographie ne correspond pas dans ces conditions. Par conséquent, des techniques de micro-fabrications ont été explorées et un procédé de gravure a été mis en œuvre. En plus de la micro-fabrication, la conception du circuit intégré-capteur d'image est réalisé dans ce projet. Des solutions ont été proposées pour s'adapter électroniquement aux contraintes physiques que le trou impose sur la face arrière du capteur d'image. La matrice de pixels est divisée en quatre sous matrices indépendantes et le mode de lecture est modifié pour  l'adressage et la lecture de chaque pixel. À la fin de ce projet, les résultats expérimentaux du capteur d'image ainsi que les améliorations pour les projets futurs seront proposés.  ABSTRACT: Reflectance spectroscopy has brought many solutions in the field of biomedical engineering, especially for the measurement of retinal oxygen saturation in the human blood. Retinal blood constitutes also a good site for the brain oxygen saturation measurement, since the brain and the eyes share the same source of blood supply. This makes the oxygen saturation measurement very vital and the reflectance spectroscopy very useful for this purpose.  In this project, we suggest an improvement in the reflectance spectroscopy measurement technique; we propose to add an image sensor so we can image the region to evaluate. This image sensor contains an optical fibre inserted at its back side, this way the image sensor would be connected to a spectrograph via its optical fibre. To achieve this, we develop a deep etching technique at the silicon level in the back side of the image sensor. The integrated circuit size added some constraints; the classical photolithographic technique is not fit for our application. As a consequence we elaborated a new combination of etching techniques. The area of the integrated circuit is few millimetres square, and the size of the optical fibre is a few micrometers square only.   The design of the integrated circuit is also done in this project. The presence of a hole at the back side of the image sensor adds some design constraints. The pixel array is divided into four independent pixel arrays each of them are addressed and read out separately. Post processing on the image sensor is realized to adapt an optical fibre in its back side.  And finally we present some experimental results including images acquired with the image sensor and propose some future improvements.


identifier: Moffet, M. A. (2011). Simulations de séries temporelles dans les réseaux électriques: applications au stockage thermique pour l'équilibrage de la production éolienne  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La modernisation des réseaux de distribution électriques par l'utilisation de nouvelles technologies d'automatisation, de commande et de mesurage avancé connue sous le terme smart grid ainsi que l'augmentation de la production d'énergie renouvelable (solaire, éolien) entraînent des modifications importantes pour les opérateurs et les planificateurs du réseau. Ces changements nécessitent l'utilisation de nouveaux outils de simulations informatiques. Aussi, dans le cas de régions nordiques comme le Québec, le mesurage avancé permet l'utilisation de nouvelles technologies comme les systèmes de chauffage par stockage thermique. Un but de ce mémoire est d'étudier la possibilité d'utiliser le stockage thermique pour faciliter l'intégration de l'énergie éolienne. Mesurer l'impact des systèmes de chauffage par stockage thermique sur les clients et sur le réseau est aussi un des objectifs. Pour pouvoir étudier ces questions, la modélisation des charges domestiques, principalement le chauffage, et du réseau électrique sont nécessaires. C'est dans cette optique que des outils de simulations des réseaux électriques offrant de nouvelles possibilités sont étudiés. Trois outils de simulations à code source ouvert sont présentés : OpenDSS, GridLAB-D et APREM. Pour les comparer, deux cas sont simulés : le premier porte sur un calcul de pertes annuelles de ligne de distribution avec l'ajout de production décentralisée et le deuxième porte sur un calcul annuel d'économie d'énergie apportée par un contrôle asservi de la tension. Les résultats démontrent qu'OpenDSS est le plus rapide. Aussi, il ressort que les modèles de charges commandées par thermostats de GridLAB-D offrent des possibilités intéressantes pour effectuer des calculs d'impact de la gestion de la tension. L'impact des accumulateurs thermiques sur le réseau est discuté. Les simulations démontrent qu'un client résidentiel québécois typique, utilisant la tarification différenciée dans le temps du projet Heure Juste, pourrait économiser 15 % de sa facture totale annuelle d'électricité en utilisant un accumulateur thermique central. Du point de vue du réseau, les simulations montrent qu'un taux de pénétration de l'ordre de 4 % de ce type de système de chauffage pourrait entraîner la création d'une troisième pointe de charge la nuit sans gestion plus élaborée. Une commande des chauffe-eau et des accumulateurs thermiques centraux suivant la production éolienne est présentée. Les résultats montrent que 28 MW de charge de chauffe-eau ou 3,35 MW de charge d'accumulateurs thermiques sont nécessaires pour suivre 1 MW de production éolienne installée sur une période de temps de 6 heures.  ABSTRACT: The modernization of electrical distribution systems using modern technologies of automation, control and measurement is known as the smart grid. This modernization and the adding of more and more renewables (solar, wind) to the grid result in significant changes for grid operators and planners and require the use of new tools for computer simulations. Also, in the case of northern regions such as Quebec, advanced measurement allows the use of electric thermal storage heating systems. One of the goals of this work is to study the possibility to use thermal storage to integrate wind energy to the grid. Also, one of the other objectives is to measure the impact of electric thermal storage heating on the customer and on the grid. To study these questions, load models, mainly electrical heating, and electrical grid models need to be used and developed. This is why new simulation tools are studied.  Three open source simulation tools are presented: OpenDSS from EPRI, GridLAB-D from PNNL and APREM from Polytechnique Montréal. For comparison, two cases are simulated: the first one is the calculation of annual losses of a distribution line with the addition of distributed generation and the second one is the annual energy savings of a voltage control over a distribution line. Results show that OpenDSS is the fastest. Also, it appears that thermostatically controlled loads models provided by GridLAB-D offer interesting opportunities to perform conservation voltage reduction calculations.  The impact of electrical thermal storage heating systems on the distribution system is discussed. Simulations show that a typical residential customer in Quebec, using time of use rate, could save 15% of its total annual electricity bill by using central electric thermal storage. From a distribution substation point of view, simulations show that a penetration rate of about 4% of this type of heating system may create a third peak during night without a better form of control. Control of water heaters and central electric thermal storage related to wind generation is presented. Results showed that 28 MW of water heaters load or 3.35 MW of electric thermal storage load are needed to follow 1 MW of installed wind generation over a 6 hours period of time.


identifier: Siahrang, M. (2011). Numerical Electromagnetic Modeling of HTS Power Transmission Cables  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Cette thèse de doctorat est divisée en deux parties. L'objectif de la première partie était de développer un modèle numérique rapide et précis pour résoudre le problème électromagnétique de conducteurs en ruban bobinés de façon hélicoïdale. Cette méthode peut être utilisée pour trouver la distribution de courant et les pertes AC dans des applications utilisant des matériaux supraconducteurs à haute température critique (HTS) destinés aux réseaux électriques. Dans la seconde partie du projet, le modèle développé est utilisé pour réaliser des analyses paramétriques du comportement des pertes AC pour un agencement de rubans de HTS disposés sur une même couche, pour différents paramètres de conception. Le principal objectif de ces études était de minimiser les pertes AC en trouvant les paramètres optimaux pour divers agencements de rubans. Dans la production récente de câbles de puissance HTS, les "coated tapes" sont les conducteurs privilégiés. L'épaisseur de la couche supra est d'environ 1 à 2 μm. Selon l'application, sa largeur varie de 4 à 12 mm. Dans la conception de câbles, ces rubans sont bobinés de façon hélicoïdale en simple couche ou couches multiples, sur une forme (support) cylindrique central. La géométrie complexe des rubans ainsi que la non-linéarité de la résistivité de la couche supraconductrice rendent difficiles la résolution de ce problème électromagnétique. Dans la première partie de cette thèse, nous avons introduit une méthode numérique pour calculer la distribution du courant et du champ dans des conducteurs minces bobinés hélicoïdalement, lorsqu'un ou plusieurs de ces conducteurs sont assemblés de façon symétrique. D'après les considérations symétriques associées à la géométrie du problème, et en négligeant l'épaisseur des rubans, le vrai problème 3-D peut être réduit en un problème 1-D dont le domaine se situe sur l'axe central situé à la mi-épaisseur des rubans (suivant la largeur) constituant le câble. La version basse fréquence de l'équation des courant de Foucault est discrétisée dans le domaine réduit d'étude. Pour établir une relation directe entre la densité de courant et le vecteur potentiel dans la formulation du problème, la solution de l'intégrale de Biot-Savart est utilisée pour trouver le vecteur potentiel magnétique dans les couches de courant.  ABSTRACT: This Ph.D. thesis consists of two successive phases. The objective of the first phase was to develop a fast and accurate numerical model to solve the electromagnetic problem of helically wound thin tape conductors. This method must be applicable to find current distribution and AC losses in High Temperature Superconducting (HTS) power transmission cables made of coated tapes. In the second phase of the project, the developed model was used to perform parametric analysis of the AC loss behavior of single layer HTS cables with different design schemes and design parameters. The main objective of this phase was focused on the minimization of AC losses in HTS cables either by searching for optimal designs parameters or alternative design schemes.  In the latest generation of HTS power cables, superconducting coated tapes are the conductors of choice. The thickness of the superconducting layer of these tapes is around 1 to 2 μm, and depending on the application, their width varies from 4 to 12 mm. In the cable design, such tapes are helically wound around cylindrical formers in single or multi-layer arrangements. The complicated geometry of the tapes as well as the non-linear resistivity of their superconducting layer, make the accurate solution of the electromagnetic problem of HTS cables quite challenging. During the first phase of this thesis, we introduced a numerical method to compute current and field distribution in helically wound thin tape conductors when one or many of them are arranged in a symmetrical manner. According to the symmetry arguments associated with the geometry of the problem, and neglecting the thickness of the tapes, the real 3-D problem of helically wound tapes could be reduced to a computationally small 1-D problem whose domain lies along the half-width of any of the constituting tapes. The low frequency version of the eddy current equation, as the governing equation of the problem, is discretized over this reduced dimension study domain. To establish a direct relationship between the current density and the vector potential in the problem formulation, the solution of the Biot-Savart integral to find the magnetic vector potential of helically wound current sheets is used.


identifier: Aït Oubelli, L. (2011). Mise en oeuvre d'un modèle générique du convertisseur matriciel dans les environnements EMTP-RV et Matlab-Simulink  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le convertisseur matriciel est un dispositif de conversion directe de fréquence (CDF), dont la commande est réalisée par un échantillonnage à fréquence élevée de la source d'alimentation. Depuis les premiers travaux réalisés par Venturini et Alesina dans le début des années 1980, plusieurs algorithmes de commande ont été mis au point. Dans le cadre de ce projet, trois algorithmes de commandes sont considérés : l'algorithme de Venturini & Alesina, l'algorithme scalaire de Roy & April et la commande par modulation du vecteur d'espace. Un modèle de simulation générique capable de réaliser ces trois types de commande a été mis au point dans les environnements EMTP-RV et SPS de Matlab/Simulink; ce modèle facilite grandement les essais comparatifs entre ces divers algorithmes. De plus, ce modèle est en mesure de mettre en évidence les forces et les faiblesses associées à la structure matricielle même. Finalement, une nouvelle structure de convertisseur direct, basée sur la configuration du convertisseur de Ćuk, est explorée dans la perspective de remédier aux problèmes de la génération d'harmoniques et aux effets de commutation "dure" dans les commutateurs statiques. Un convertisseur alternatif-alternatif monophasé inspirée de l'approche de demi-convertisseurs a été mis au point. L'analyse spectrale des signaux démontrent, entre autres, le potentiel de cette nouvelle structure.  ABSTRACT: The matrix converter is a direct frequency changer (DFC) whose control is achieved by sampling the voltage source at  high frequencies. Several control algorithms have been developed following the works of Venturini and Alesina in the early 1980s, As part of this project, three control algorithms are considered : the Venturini & Alesina algorithm, the scalar algorithm by Roy &  April and the space vector modulation (SVM). A generic simulation model has been designed to implement these three algorithms in EMTP-RV and SPS Matlab / Simulink. The model makes much easier the comparative tests between the algorithms. Moreover, the model can be used to highlight the strengths and weaknesses of matrix structure itself. A new converter structure, based on the Ćuk configuration, is explored with the intention to address the problems related to the harmonic generation and the hard commutation in the static switches. An AC-AC single-phase converter, based on two semi-converters, has been developed. The spectrum analysis of the input and output signals is conducted to show the potential of this new structure.


identifier: Bélanger-Roy, B. (2011). Conception de procédures de gestion des données techniques : le cas de l'Agence Spatiale Canadienne  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le développement incessant de l'Internet et des technologies de l'information engendre une multiplication des ensembles de données techniques provenant de mesures expérimentales, d'observations et de calculs. Comme ces technologies facilitent la collaboration et le partage d'information au sein des communautés scientifique et technique, il devient de plus en plus facile de créer, partager et exploiter des ensembles de données.  Étant donné le potentiel de ces données, la plupart des organisations publiques, en particulier celles à vocation scientifique, se préoccupent de plus en plus de leur saine gestion. Cette recherche s'intéresse à l'une d'entre elles, l'Agence spatiale canadienne (ASC. Suivant une méthodologie de recherche-intervention, le chercheur s'est intégré au groupe de travail sur la gestion des données, au sein même de l'ASC. Par le biais d'une immersion sur le terrain et d'une longue série d'entrevues, le chercheur a développé un cycle de vie des données spatiales, une liste de rôles et responsabilités ainsi que des analyses et recommandations sur les modes d'implantation et les conditions particulières liées au contexte spécifique de l'ASC. À cette étude sur le terrain s'ajoute une vaste étude comparative des pratiques de gestion de données de multiples pays et agences spatiales étrangères. Ce mémoire démontre l'importance des rôles de créateur/utilisateur, curateur, mais aussi d'administrateur sur l'ensemble du cycle de vie des données. Il met aussi en opposition des concepts comme les intérêts commerciaux ou scientifiques avec des pratiques enviables comme la libre diffusion des données provenant de fonds publics.  ABSTRACT: The constant evolution of the information technologies and of the Internet causes a multiplication of the technical datasets coming from experimental measurements, observations and calculations. Since these technologies facilitate the collaboration and the sharing of the information beneath the technical and scientific communities, it becomes much easier to create, share and utilize datasets. Considering the potential of the data, most public organisations are concerned with increasing their stewardship, particularly the organisations that have a scientific vocation. This research is focussing on one of them, the Canadian Space Agency (CSA).Following a research-intervention methodology, the researcher integrated the working group on data management, inside the CSA. Through an immersion on the field and a long series of interviews, the researcher has developed a life cycle for space data, a list of roles and responsibilities as well as analysis and recommendations on the possible implantation patterns and a description of the specific conditions related to the particular context of the CSA. In addition to this field study, this research includes an extensive comparative study of data management practices from multiple countries and foreign space agencies. This mémoire demonstrate the significance of the creator/user, curator but also of the administrator during the whole data life cycle. It also opposes some concepts like the commercial of scientific interests to some presumably beneficial practices like the free and open access to research data from public founding.


identifier: Marty, A. (2011). Optimisation du placement et de l'assignation de fréquences d'antennes dans un réseau de télécommunications  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les nombreux services de communication mobile disponibles aujourd'hui reposent sur des réseaux d'infrastructures exploités par des opérateurs de télécommunications. Pour rester compétitifs, ils doivent s'adapter à la demande du marché et faire face à la croissance permanente du nombre d'utilisateurs ainsi qu'à l'augmentation de leurs exigences en termes de services et de couverture géographique. Il leur faut pour cela constamment améliorer leurs réseaux en mettant à niveau leurs installations existantes et en en ajoutant de nouvelles. Le déploiement et l'entretien d'un réseau de télécommunications étant très onéreux, la minimisation du coût lié aux infrastructures est un enjeu très important pour les opérateurs. Or les réseaux de télécommunications sont aujourd'hui devenus des systèmes très complexes, composés d'éléments variés et dépendant de très nombreux paramètres qui doivent être pris en compte lors de leur conception. La difficulté de conception d'un réseau est donc très élevée et il serait intéressant pour les opérateurs de pouvoir se munir d'outils d'optimisation conçus pour les aider dans cette tâche. Le présent travail se propose de poser les bases d'une nouvelle méthode d'optimisation d'un réseau de télécommunications, dans le but de permettre le développement futur de tels outils d'aide à la décision pour la conception de réseaux de télécommunications. Les constituants de base d'un réseau de télécommunications sont les antennes ou stations de base, qui doivent être placées judicieusement sur le territoire à couvrir pour fournir un service à tous les usagers. La difficulté de placement des antennes provient du fait que des antennes émettant aux mêmes fréquences interfèrent entre elles, donnant aux zones de couverture de chacune des formes irrégulières et sensibles aux variations de position et de fréquence. La méthode développée ici s'attache à optimiser la localisation des antennes conjointement avec leur assignation de fréquence. La démarche utilisée se décompose en deux étapes principales. Il est d'abord nécessaire de développer un modèle de réseau de télécommunications adapté à l'optimisation que l'on souhaite en faire et de l'implémenter sous forme de programme informatique afin d'effectuer des simulations. Le modèle doit être suffisamment précis pour donner des résultats concordant avec la réalité mais sans être trop complexe pour que les simulations puissent s'exécuter en un temps court. Un algorithme d'optimisation est ensuite développé, utilisant une méthode de recherche directe, l'algorithme MADS, et une métaheuristique, la recherche tabou, et traitant la simulation de réseau comme une boîte noire à optimiser. La méthode est testée avec différentes instances et les résultats sont présentés et analysés. Les résultats obtenus sont encourageants, en particulier avec l'instance correspondant à un territoire réel. La méthode semble donc pouvoir être utilisée comme point de départ pour le développement d'outils d'optimisation de réseaux de télécommunications.  ABSTRACT: All the mobile communication services available today rely on networks operated by telecommunications companies. To remain competitive, they have to conform to the market and cope with the ever growing number of users and the increase in their demands in terms of services and geographic coverage. They need to constantly improve their networks by upgrading their facilities and adding new ones. Expanding and maintaining a telecommunications network is very expensive, therefore minimizing the costs related to networks is a very important issue for operators. And yet, telecommunications networks have now become very complex systems, made up of various elements and depending on a large number of parameters which have to be considered when designing a network. Thus it is a difficult task and it would be very interesting for operators to have optimization tools to help them. The present work intends to lay the foundations for a new telecommunications network optimization method, in order to enable the future development of tools to help in the process of designing a network. The components at the root of a telecommunications network are antennas or base stations, which have to be placed wisely on the target territory in order to supply all users with mobile service. Placing antennas is difficult because antennas emitting at the same frequencies interfere, and the shape of their coverage zones can then be irregular and sensitive to variations of localization and frequencies. The goal of the method developed here is to optimize the localization of the antennas together with their frequency allocation. The approach used in this work breaks down into two stages. First, a telecommunications network model suitable to the optimization is developed and implemented as a computer program in order to perform simulations. The model needs to be accurate enough to give realistic results, but not to complex so as to allow quick simulations. An optimization algorithm is then developed, which uses a direct search method, the MADS algorithm, and a metaheuristic, the tabu search, and handles the network simulation as a black-box. The method is tested on various instances and results are presented and analysed. The results are encouraging, especially with the instance corresponding to an actual territory. Therefore the method seems a promising first step in the development of telecommunications networks optimization tools.


identifier: Dubeau, D. (2012). Caractérisation des obstacles nuisant au travail des débroussailleurs et de leurs impacts sur la productivité par la modélisation et l'analyse du travail cognitif  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les traitements sylvicoles sont généralement payés à forfait (taux unitaire en $/ha) au Québec comme ailleurs dans le monde. Un taux unitaire mal ajusté peut induire des comportements risqués pour la santé et la sécurité. Les modèles de taux actuels ne prennent pas en compte l'abondance d'obstacles présents sur le terrain (résidus ligneux, amas de résidus, souches, pierres et boulders, chicots, rugosité du terrain), alors que les débroussailleurs considèrent que ceux-ci réduisent leur productivité. Lorsque le terrain est moins encombré, les débroussailleurs tendent à augmenter la cadence afin d'atteindre l'objectif salarial hebdomadaire qu'ils se sont fixés. Ce type de comportement augmente le risque de fatigue et de blessures (Bellemare & Shearer, 2010; Bender, Green, & Heywood, 2010; Johansson, Rask, & Stenberg, 2010; Sundström-Frisk, 1984). L'objectif de cette thèse était de modéliser la relation statistique entre la productivité des débroussailleurs et les obstacles du terrain lors du dégagement de la régénération naturelle et artificielle, dans le but de permettre un meilleur ajustement des taux unitaires pour ce traitement. Trois recherches ont été entreprises pour atteindre cet objectif. La première consistait à modéliser la productivité en fonction l'abondance de végétation compétitrice et d'obstacles à l'aide de la régression linéaire, et d'explorer les relations entre les types d'obstacles et la productivité grâce à une analyse en composantes principales. Des études du temps ont été menées dans des aires de traitement de 0,12 ha, avec la participation de 91 sujets représentant 22 entrepreneurs sylvicoles dans toutes les régions du Québec où des opérations de dégagement de la régénération avaient lieu. Le meilleur modèle de régression (R2 = 0,61, RMSE = 4,3 heures par hectare, n = 91) prédit la consommation de temps effectif à l'aide de trois variables: 1) le pourcentage de couverture (%) du terrain par trois espèces de broussailles, soient les framboisiers, les fougères et les épilobes à feuilles étroites; 2) la densité (nombre par hectare) des arbres et arbustes de hauteur supérieure à 1 m; et 3) la densité des obstacles qui entravent la progression des travailleurs sur le terrain (résidus ligneux laissés après la récolte, souches, boulders et rugosité du terrain). L'analyse en composantes principales (ACP) a révélé que deux composantes représentant les résidus ligneux et les souches contournées par le travailleur étaient significativement reliés au temps effectif requis pour traiter un hectare (R2 = 0,14, RMSE = 6,4 heures par hectare, n = 91).  ABSTRACT: Piece-rate payment systems (unit rate in $/ha) are commonly used for silvicultural treatments in Quebec and elsewhere in the world. A piece-rate that is not properly adjusted can lead to risky behavior affecting health and safety. Current brushcutter productivity prediction models do not consider the abundance of obstacles on the ground, while the brushcutters believe they reduce their productivity and require them to increase the pace when possible, in order to achieve a desired weekly wage. This is a kind of behavior that increases the risk of fatigue and injury (Bellemare & Shearer, 2010; Bender, Green, & Heywood, 2010; Johansson, Rask, & Stenberg, 2010; Sundström-Frisk, 1984). The aim of this dissertation was to model the statistical relationship between brushcutter productivity and terrain obstacles (slash, slash piles, stumps, stones and boulders, snags, terrain roughness) in the regeneration release silvicultural treatment in order to allow better adjustment of piece-rates for this treatment.  Three steps were taken to reach that goal. The first step was to model productivity based on competing vegetation and obstacles abundance using linear regression analyses, and to explore the relationship between individual obstacle types and productivity through principal component analysis. Work studies were conducted in 0.12 ha treatment plots, with the participation of 91 subjects representing 22 silvicultural contractors. The best regression model (R2=0.61, RMSE=4.3 hours per hectare, n=91) predicted effective time consumption (ETC) using three variables: 1) percent cover (%) of three brush species (raspberry, ferns, fireweed),  2) density of trees and shrubs higher than 1 m (number per hectare) and 3) density of obstacles hindering worker progression in the field (woody residue, stumps left after harvest, boulders and terrain roughness). Principal component analysis (PCA) was used to further revealed that two components representing woody residue and stumps bypassed by the worker were significant predictors of ETC (R2=0.14, RMSE=6.4 hours per hectare, n=91). Measurements of hindering obstacle abundance have not been found to be easily reproducible, suggesting that some cognitive processes may be involved in coping with changing conditions. Forty-one participants were engaged in observations and interviews. Hierarchical task analysis (HTA) was performed to describe release work, complemented by an analysis according to the Skills-Rules-Knowledge (SRK) framework. Cognitive content seemed higher when workers were faced with obstacles. Half of the observed time was spent in obstacle-free areas while 30% was spent coping with slash and slash piles. Results should help develop a valid and practical method to account for obstacles in the field and may also help improve brushcutter training programs.


identifier: Chiasson, M.-È. (2011). Évaluation des facteurs de risque de troubles musculo-squelettiques : comparaison de méthodes d'observation et perception des travailleurs  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les troubles musculo-squelettiques constituent un problème de taille dans la majorité des pays industrialisés. Selon les chiffres de l'Enquête sur les conditions de travail, d'emploi et de santé et de sécurité du travail, récemment publiée, un québécois sur cinq (20,5%) souffrirait de troubles musculo-squelettiques (TMS) liés au travail. Les TMS comptent pour 38% des lésions indemnisées par la Commission de la Santé et de la sécurité du travail. L'intervention ergonomique visant la réduction de l'exposition aux facteurs de risque de TMS demeure la meilleure stratégie de prévention et cette intervention est subordonnée à l'identification de ces facteurs de risque. La littérature récente en ergonomie propose une variété de méthodes d'observations ayant été développées afin d'estimer l'exposition aux facteurs de risque de TMS.  Elles ont pour objectif de supporter la prise en charge de la prévention des TMS en entreprise. Toutefois, cette littérature offre encore peu de recherches appliquées mettant à l'épreuve ces méthodes sur le terrain pour comparer les résultats qu'elles produisent.   Cette thèse réalise une analyse comparative des résultats obtenus à partir de 11 méthodes d'évaluation des facteurs de risque de TMS basées sur l'observation et étudie le lien entre la déclaration de la douleur et la perception des travailleurs quant à l'évaluation de leur poste de travail. Les résultats de 21 indices tirés des 11 méthodes ont été comparés par groupes homogènes. Au total, 224 postes de travail ont été évalués, dans 18 entreprises provenant de  secteurs d'activité économique variés. Les données ont été recueillies à partir de vidéos et de mesures prises aux postes. Un questionnaire fut également administré aux sujets ayant participé à l'étude, comportant des questions sur leurs caractéristiques personnelles générales, leur perception des facteurs de risque liés à l'ergonomie ainsi que sur les douleurs ressenties au cours des 12 derniers mois et des sept derniers jours précédant la collecte de données.  ABSTRACT: The prevalence of musculoskeletal disorders (MSDs) in workplaces is a major problem. According to the recently published Enquête sur les conditions de travail, d'emploi et de santé et de sécurité du travail, one in five Quebeckers (20,5%) suffer from MSDs. MSDs represent 38% of all injuries compensated by Quebec's worker compensation board. Given the significant impacts of MSDs, industries need to work on prevention. The scientific literature shows that intervention to reduce exposure to MSD risk factors is the best prevention strategy. Recent literature in ergonomics offers a variety of observation methods for MSDs risk factors assessment. Some were developed with the intention of supporting industry-led MSDs prevention efforts and provide important guidelines for the implementation of occupational health and safety strategies. Yet, the existing literature showcases little applied research that tests these methods in the field to compare the results they produce.  This doctoral thesis performs a comparative analysis of results obtained from 11 methods of MSDs risk factors assessment based on observation, and studies the relationship between the declaration of pain and perceptions of workers regarding the assessment of their workstations. The results of 21 indices from the 11 observation-based methods are compared in homogeneous groups. In total, 224 workstations were evaluated, involving 567 different tasks in 18 firms from various sectors of the economy.  Data were gathered using video and measurements taken at the workstations.  A questionnaire on the musculoskeletal pain experienced in various body regions, during the 12 months and seven days prior to the data collection, was also administered to employees participating in the study.


identifier: Amatouri, K. (2011). Intégration d'outils de prise en compte des changements climatiques dans une évaluation environnementale stratégique  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les changements climatiques constituent, depuis plusieurs années, une menace croissante à l'atteinte des objectifs d'aide au développement et doivent être pris en compte dans les processus d'élaboration de programmes. Plusieurs outils qui se présentent sous la forme de logiciels ou de méthodologies à adopter ont été développés par différents organismes afin de permettre aux gestionnaires des programmes d'aide au développement de tenir compte de cette problématique pour qu'elle ne représente pas un obstacle à l'atteinte des objectifs d'aide au développement. Parmi ces outils, figurent le Climate Proofing, ORCHID et CRiSTAL. Dans le cadre du présent mémoire, ces trois outils ont été appliqués au Programme National d'Irrigation de Proximité du Mali afin d'analyser et comparer les résultats obtenus et d'étudier la possibilité d'intégrer chacun d'eux aux évaluations environnementales et aux processus d'élaboration de programmes. Une analyse multicritère a été effectuée dans le cadre de l'application du CP et d'ORCHID au Programme National d'Irrigation de Proximité, afin de classer par ordre de priorité les stratégies d'adaptation conçues afin d'atténuer les impacts négatifs des risques climatiques. Pour l'application des trois outils, les principales sources utilisées ont été les prévisions du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat et le Programme d'Action National d'Adaptation aux Changements Climatiques du Mali. . Le rapport rédigé en 2009 par le Groupe de travail sur l'économie de l'adaptation aux changements climatiques, qui met en valeur les pertes économiques dues aux changements climatiques au Mali, a aussi servi de référence. La synthèse des visites de sites effectuées par les différents experts ayant participé à la réalisation de l'évaluation environnementale stratégique du Programme National d'Irrigation de Proximité, qui souligne les impacts des changements climatiques qui se font ressentir actuellement au Mali, et les applications des trois outils à différents programmes d'aide au développement, effectuées par divers organismes d'aide au développement ont également été utilisées dans ce travail.  ABSTRACT: Climate change is a growing threat to the achievement of development aid objectives and must be taken in consideration during a program development process. Several tools that come in the form of softwares or methodologies have been developed by different development aid agencies in order to allow program managers to prevent this issue from constituting an obstacle to the achievement of development aid objectives. Climate Proofing, ORCHID and CRiSTAL are among these tools. These three tools have been applied to the Mali National Programme for Small-Scale Irrigation in order to analyze and compare the results obtained and to consider the possibility of integrating each one of them in environmental assessments and planning processes of aid programs. A multicriteria analysis has been performed in the context of the application of Climate Proofing and ORCHID to the National Programme for Small-Scale Irrigation, with the purpose of ranking the adaptation strategies in order of priority. For the application of the three tools, the main sources of information that were used are the forecasts of the Intergovernmental Panel on Climate Change and Mali's National Adaptation Programme. The 2009 report written by the Economics Of Climate Adaptation Working Group, which highlights the economic losses due to climate change in Mali, also served as reference. Finally, this work also draws on the synthesis of the site visits made by the experts that participated in the realization of the Strategic Environmental Assessment of the National Programme for Small-Scale Irrigation, which stresses the impacts of climate change that are being felt in Mali, as well as on the application of the three tools to other development assistance programs, made by several development aid agencies. The results of this work revealed the possibility of integrating these tools in a strategic environmental assessment and showed the advantages and limits of each one. ORCHID, for example, is particularly useful during a program planning stage. Secondly, it is recommended to apply CRiSTAL to identify environmental issues and Climate Proofing to undertake risk analyses. CRiSTAL is the only tool that allows the user to assess the effect of programs activities on the identified issues; nervertheless, areas for improving this tool are suggested in this thesis.


identifier: Korbel, M. (2011). On-Line Steady-State Data Reconciliation for Advanced Cost Analysis in the Pulp and Paper Industry  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract:
L'industrie nord-américaine des pâtes et papiers fait présentement face à plusieurs défis pour survivre dans le contexte actuel. Dans cette optique, le fait de pouvoir comprendre les marges de chacun des produits devient indispensable afin de déterminer un prix de vente optimal et de montrer la vraie rentabilité de la production. Cependant, les systèmes et les pratiques de comptabilité actuels basés sur des recettes prédéterminées ne fournissent qu'une estimation ad-hoc de ces valeurs, et ne peuvent alors seulement servir que de point de repère pour l'évaluation de la performance. Par ailleurs, l'implantation des systèmes de gestion de l'information dans les entreprises papetières a permis une meilleure compréhension de la dynamique des procédés et des affaires. Ceci a d'ailleurs permis le développement de méthodes avancées qui les assistent dans le contrôle des coûts et donc dans l'amélioration de la rentabilité. Ces systèmes sont d'une importance capitale pour les producteurs de produits de commodité tels que les usines de papier journal, où de faibles coûts de production sont essentiels pour la survie des entreprises.
Cette thèse a pour objectif de développer une méthodologie permettant une analyse en ligne des coûts manufacturiers pour l'évaluation des coûts marginaux réels, et d'utiliser cette information pour la prise de décision au niveau tactique et stratégique. Cette méthode utilise des données de procédés en temps réel et de coûts provenant du système de gestion de l'information de l'usine. De plus, l'information obtenue peut être exploitée au niveau stratégique de prise de décision afin d'évaluer les impacts des coûts de procédé de diverses alternatives de projets de rétro-installation. Cette méthodologie comprend trois étapes principales. Lors de la première étape, une technique de traitement de signaux, basée sur la transformation multiéchelle d'ondelettes et leur filtrage, est appliquée afin d'analyser simultanément chaque segment du réseau d'instrumentation de l'usine. Cette étape nettoie les données de mesures du bruit à haute fréquence et des anomalies, et cherche à identifier les périodes où le procédé s'approche d'un régime permanent. La seconde étape améliore davantage la qualité des données de procédés en comparant l'ensemble des variables de l'usine à un modèle fondamental de procédé. Cette information sur les procédés est mise à jour par coaptation et correction des mesures biaisées. Troisièmement, cette information opérationnelle est intégrée aux données financières dans un modèle de coûts axé sur les opérations afin de calculer et d'analyser les coûts de production de différents régimes d'opération. Cette méthodologie a été appliquée à une étude de cas considérant une usine de papier journal et une implantation potentielle du bioraffinage en rétro-installation.
Il a été constaté que le fait d'utiliser une combinaison de la technique des ondelettes avec les techniques de réconciliation de données classiques apportait plusieurs avantages au niveau de l'usine. D'abord, une implantation en ligne de cette technique a été en mesure de fournir un nombre important d'ensembles de données extraites du système de gestion de l'information de l'entreprise. Ces ensembles ont pu ensuite être utilisés pour représenter les opérations en régime permanent. Ils ont aussi fourni une base statistique suffisante pour caractériser la production selon différents régimes d'opérations. Ce faisant, la méthodologie a permis d'améliorer la qualité des données et d'identifier les endroits où l'incertitude des mesures était importantes. Pour le cas relativement simple de l'usine de papier journal, la technique a été en mesure d'obtenir plusieurs ensembles de données représentant les opérations avec un niveau de précision acceptable. Par ailleurs, la combinaison de cette implantation en ligne avec la méthode de réconciliation de données a permis d'améliorer la performance du système d'instrumentation en identifiant les appareils présentant des erreurs systématiques. De plus, il a été montré que si cette technique était implantée à l'usine pour une utilisation quotidienne, elle permettrait d'identifier les mesures erronées en temps réel, améliorant significativement l'instrumentation et le diagnostic des anomalies de procédés. Par ailleurs, l'évaluation des coûts manufacturiers des différents régimes d'opération a fourni de nouvelles façons de visualiser la structure de coûts de l'usine, permettant ainsi d'interpréter de façon transparente les coûts de procédé. À titre d'exemple, dans l'application de ce cadre méthodologique à l'étude de cas de l'usine papetière, les régimes d'opération les plus rentables et les plus coûteux pour la production d'un même grade de papier ont pu être identifiés. La caractérisation et l'interprétation des variances de coûts entre les différents régimes d'opération ont aussi permis d'identifier divers problèmes de production. L'application de cette méthodologie pour l'évaluation des coûts manufacturiers de scenarios de rétro-installation a montré la capacité de cette méthodologie pour utiliser les informations opérationnelles basées sur les régimes afin d'améliorer la prise de décision au niveau stratégique de l'usine. Par exemple, il a été montré que la rentabilité opérationnelle de nouvelles lignes de production intégrées dépend fortement de chacun des régimes d'opérations actuels de l'usine papetière. Les différences entre chacun de ces régimes peuvent ainsi être visible d'une perspective de procédé et permettent l'évaluation des marges des futurs produits et combinaisons de produits. Entre autres, ces informations sur les différents régimes d'opérations permettraient d'améliorer la rentabilité de futures bioraffineries en fournissant l'information nécessaire pour utiliser de façon optimale la flexibilité des procédés selon les conditions de marché.
Les travaux futurs comprennent l'élargissement de ce travail dans un cadre méthodologique pour l'aide à la prise de décision pour d'investissements stratégiques au niveau corporatif. De plus, une analyse des coûts marginaux basée sur les données réelles et sur une analyse de la performance des opérations pourrait être ajoutée à cette méthodologie afin d'analyser différentes options de procédés de bioraffinage forestier implantés en rétro-installation et différents niveaux de flexibilité.
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The North American pulp and paper industry currently faces many challenges. Due to its commodity-focused and capital intensive nature, the industry experiences increasing difficulty to survive in the current global market place. Knowing individual product margins becomes essential to determine the optimal unit prices, thus uncovering the real operating profitability of manufacturing. However, current cost accounting systems that are based on predetermined resource spending can provide only ad-hoc assessment of these values, thus serve only as a mill benchmark for cost performance evaluation. The implementation of information management systems in pulp and paper companies has enabled a better understanding of both business and production processes. This allow for the development of advanced methodologies that assist the forestry sector in better controlling costs and improving profits. These systems are of especially critical importance for commodity producers such as newsprint mills, where low production costs are essential for business survivability.
The objective of this thesis was to develop a methodology for online manufacturing cost analysis using real-time process and cost data available from the information management systems that would be capable to assess actual product margin costs, and use this information for operational and tactical decision-making. Furthermore, the knowledge from applying this methodology can be explored in the strategic decision-making level for addressing the process-cost impact of retrofit design alternatives. This methodology consists of three major steps. First, a signal processing technique, based on multiscale wavelet transformation and filtering, is applied to simultaneously analyze every segment of the plant-wide instrumentation network. A second step further improves process data quality by confronting the plant-wide set of variables to the underlying fundamental process model using data reconciliation techniques. The plant-wide manufacturing information is updated by coaptation and correction of biased measurements. Third, this operational knowledge is integrated with the financial data in an operations-driven cost model to calculate and analyze production costs of operating regimes for short and long term benefits of the company. The methodology is applied to a case study considering current newsprint mill characteristics and potential retrofit biorefinery implementation.
It was found that using a combination of the wavelet technique with classical data reconciliation technique provides multiple facility-level benefits. An online implementation of this technique was able to provide a significant number of data sets that were extracted from the information management systems as potential candidates to represent plant-wide and near steady-state operation. These data sets have provided sufficient statistical basis for characterising manufacturing operation per different operating regime. By doing this automatically, the methodology was able to enhance the quality of data and highlight the manufacturing region where the uncertainty in measurements is significant. The number of near steady-state candidates that can be detected was increased, when state identification parameters were being relaxed. However, it was shown that the uncertainty in the resulting data sets is increasing with relaxing the steady state assumption. In the analyzed rather simple newsprint operation, the technique was able to acquire multiple near steady-state data sets representing plant-wide operation with satisfactory level of accuracy. Moreover, the on-line implementation in combination with data reconciliation method, helped to improve measurement sensor performances by identifying sensors with systematic errors. This valuable information was then used to tune individual instruments further, and hence improve the overall performance of the methodology. Furthermore, it was shown that if this technique is implemented at the facility level for everyday use, it would help identify biased measurements in real-time and thus improve instrumentation and process troubleshooting significantly.
The manufacturing cost assessment based on these data sets that represent individual operating regime, has provided a new insights into the cost structure of the facility with transparent and visible process-cost interpretation capabilities. The application of the overall methodological framework, in the context of real production processes, has proved the ability to identify favourable and costly operating regimes when producing the same product grade. The characterisation and interpretation of the cost variances between individual regimes as well as within the same operating regime helped to identify process problems. Further application of the methodology for evaluating manufacturing costs of retrofit design scenarios have shown the ability to exploit the current operations-driven manufacturing knowledge based on regimes to enhance strategic decision-making at the facility. The results from this application showed that the operational profitability of new integrated production lines strongly depends on the operational differences in current manufacturing regimes of core business products.  These differences in manufacturing costs can be visible from a process perspective and enable assessment of individual future product and mix-product margins. This information is essential for margin-centric supply chain planning of the enterprise and for exploring process flexibility to achieve an optimal production profile according to market conditions.
Future work includes the expansion of this work into strategic investment decision-making at the corporate level in order to enhance tactical and strategic planning. Furthermore, marginal cost analysis based on real-data and operations-performance analysis could be included in the methodological framework in order to obtain more flexible forest biorefinery retrofit designs with good strategic fit.


identifier: Gasmi, W. (2011). Le filtrage basé sur le contenu pour la recommandation de cours (FCRC)  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La recherche d'un cours sur un sujet précis dans un répertoire d'une ou de plusieurs universités peut s'avérer fastidieuse. Seulement à Montréal, on compte plusieurs milliers de cours universitaires offerts. Le problème est accentué par la multidisciplinarité de certains cours. Les étudiants de cycle supérieur sont responsables de ¬¬¬choisir leur plan d'études, les cours pertinents à leur domaine de recherche, mais ce n'est pas évident qu'ils puissent faire le bon choix des cours sans avoir besoin d'être guidés ou orientés. Encore, les étudiants du premier cycle ont souvent le problème du nombre de places limité dans un groupe de cours. Avec un outil permettant d'établir la similarité entre des cours, les étudiants pourraient trouver rapidement des cours similaires à ceux qui, pour une raison ou une autre, ne sont pas disponibles à un trimestre ou pour leur plan d'étude. A cette fin, plusieurs systèmes de filtrage ont été proposés, mais le filtrage basé sur le contenu pour la recommandation de cours, n'a jamais été abordé avant. L'objectif est de créer un système permettant d'établir la similarité entre les cours en se basant sur leurs descriptions et sur le calcul de leur distance dans un espace vectoriel <termes, documents>.  Ce mémoire présente le système FCRC (Filtrage basé Contenu pour la Recommandation de Cours) qui fournit des suggestions de cours sur la base de leur similarité sémantique.  Les résultats montrent que la mesure de similarité basée sur le cosinus fournit des recommandations relativement précises et complètes. Le coefficient de Dice permet aussi d'obtenir de bons résultats. Ces deux mesures sont les plus performantes. Nous sommes arrivés à identifier plus que cinq cours les plus similaires à l'intérieur  des dix premiers résultats.  ABSTRACT: Searching for courses on a topic in a university database or listing of courses can prove difficult.  Strictly in Montreal universities, the number of courses range in the thousands.  The problem is exacerbated by the fact that many courses are multidisciplinary. For graduate students in particular, who should look for courses on a topic related to their research, it implies that defining their course plan can be a difficult process that requires some assistance.  Even when a course that is relevant is found, it often is not offered in the right semester or it is filled to capacity.  Therefore, a system that provides a means of finding courses based on their similarity would prove very useful.   A number of systems have been developed to provide course recommendations to students, but we aim to define an approach that is solely content-based, using the similarity of course descriptions.   The algorithm is based on the vector-space model of the term-document matrix. This thesis presents the FCRC approach (content-based course recommender) which offers recommendations based on course similarity measures. Results show that the similarity measured on the cosine between document vectors offers relatively complete and precise recommendations.  The Dice coefficient is also a good measure of similarity.   In general, the first 5 of 10 recommendations are relevant based on this approach, and the recall rate is close to 100%.


identifier: Grenier, S. (2011). Reconstruction 3D personnalisée de la cage thoracique pour l'amélioration de la simulation de l'effet de la correction du rachis sur l'apparence externe du tronc  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Afin de procéder à une évaluation clinique de la scoliose, les cliniciens se réfèrent souvent à l'angle de Cobb. Celui-ci ne représente malheureusement que la courbure mesurée sur un plan. De plus, les déformations que subit la cage thoracique ne sont pas toujours corrélées à celle de la colonne vertébrale. Plusieurs techniques ont été proposées afin de fournir au clinicien une information quant à la configuration tridimensionnelle de la cage thoracique. Cependant, il doit souvent se limiter à la correction de la colonne vertébrale, ce qui peut entraîner une persistance des gibbosités après l'opération. Un simulateur permettant de prédire l'effet d'une correction du rachis sur l'apparence externe du tronc serait très utile dans la planification de la chirurgie. Le chirurgien pourra ainsi déterminer la stratégie opératoire qui pourra non seulement redresser la colonne mais réduire les gibbosités qui affectent aussi l'apparence externe du patient. Par contre, les modèles tridimensionnels de la cage thoracique existants ne sont pas complètement personnalisés au patient, et donc limitent la précision des résultats de simulation. L'objectif de ce projet est de développer une nouvelle technique de reconstruction 3D personnalisée de la cage thoracique, afin d'améliorer les résultats de simulation de la propagation de l'effet d'une chirurgie du rachis sur l'apparence externe du tronc.  Les méthodes actuelles de reconstructions 3D de la cage thoracique ne sont pas précises et n'ont pas été validées avec des modèles représentants fidèlement une cage thoracique en position debout. Dans la littérature, la plupart des modèles de références sont obtenus par tomodensitométrie, qui s'effectue en position couchée. Ces modèles sont donc difficilement recommandables pour une validation clinique des méthodes de reconstruction 3D de la cage thoracique à partir de radiographies acquises en position debout. De plus, ces techniques n'offrent que des reconstructions de cage thoracique par modèles filaires, ou des reconstructions surfaciques par déformation de modèles génériques. Ces modèles ne sont pas adéquats dans un contexte de simulation personnalisée, où le but ultime est de planifier la meilleure stratégie à effectuer afin d'obtenir la meilleure correction à l'interne bien sûr, mais surtout à l'externe puisque c'est un facteur important de satisfaction chez le patient.  Une nouvelle méthode a été proposée afin de pallier ces problèmes. Celle-ci se base uniquement sur les radiographies standards, soit la radiographie postéro-antérieure à 0° et la radiographie latérale. Premièrement, une détection semi-automatique des côtes est effectuée sur la radiographie postéro-antérieure, et une identification interactive d'un ensemble de points sur les côtes visibles est faite sur la radiographie latérale. Ensuite, une reconstruction automatique des côtes est réalisée par une mise en correspondance de ces points sur deux vues. De plus, les côtes non détectées sur la radiographie latérale, qui sont en général les côtes de la partie supérieure de la cage thoracique, sont prédites à partir des côtes inférieures, ce qui constitue l'originalité de cette méthode. Finalement, une surface est générée le long de la ligne médiane reconstruite. Cette surface représente l'épaisseur réelle de la côte, et sert de point d'ancrage pour les tissus mous lors des simulations de la correction du rachis.  Une validation rigoureuse fut menée, grâce à un modèle de cage thoracique synthétique représentant une vraie cage thoracique en position debout. Cela n'a jamais été fait auparavant. Trois sévérités de déformations ont été considérées, soit 0°, 20° et 40° d'angle de Cobb thoracique droite. Dans chacun des cas, le modèle a été numérisé à l'aide d'un appareil de mesure tridimensionnelle et des radiographies ont été acquises. Des reconstructions effectuées par la nouvelle méthode et l'ancienne méthode de reconstruction de la cage thoracique utilisée à l'hôpital Sainte-Justine ont été comparées aux numérisations du modèle synthétique. La méthode proposée offre une erreur moyenne de 11,95 mm (±6,56 mm), 9,30 mm (±5,86 mm) et 8,27 mm (±5,16 mm), comparativement à l'ancienne méthode qui offre une erreur moyenne de 23,98 mm (±11,09 mm), 11,80 mm (±6,56 mm) et 14,05 mm (±9,59 mm), respectivement pour les configurations à 0°, 20° et 40°. De plus, des simulations ont été effectuées sur trois patients afin de déterminer si la cage thoracique obtenue par la nouvelle méthode améliore les résultats. Les résultats obtenus ont clairement démontré qu'une reconstruction précise de la cage thoracique améliore significativement les résultats de simulation. La principale contribution de ce projet réside dans le fait que la méthode proposée permet de faire une évaluation clinique fiable des déformations de la cage thoracique. L'amélioration de la précision de la reconstruction 3D et la personnalisation plus complète de la cage thoracique permettent non seulement cela, mais ouvrent aussi la voie à différentes opportunités. Notamment, la simulation de la chirurgie des côtes, la reconstruction des poumons ou même l'étude de la corrélation entre la structure osseuse interne et la surface externe du tronc bénéficierait grandement d'une cage thoracique personnalisée. Tous ces projets, globalement, contribuent à diminuer la quantité de radiation infligée aux patients, car ceux-ci auront de moins en moins à subir de radiographies afin de faire un suivi clinique.  ABSTRACT: To evaluate scoliosis severity in the clinical setting, clinicians often refer to the Cobb angle. Unfortunately, this angle only represents a curve on a plane. Furthermore, the deformities sustained by the rib cage are not always correlated to those of the spine. Many techniques have been proposed to help the clinician by providing information about the three dimensional configuration of the rib cage. However, he must sometimes only correct the spine and rib humps may persist. A simulator predicting the effects of a spine correction on the external appearance of the trunk would be useful to plan the surgery. However, three dimensional rib cage models used are not fully personalised to each patient, thus limiting the precision of the results of the simulation. The goal of this project is to develop a new method for personalised 3D reconstruction of the rib cage, in order to improve the results of simulating the propagation of the spinal correction to the external trunk. Current methods of 3D reconstruction of the rib cage are not precise and have not been validated with models that faithfully represent a rib cage in standing position. In the literature, most reference models are obtained by computed tomography (CT) scans, which are acquired in supine position. Such models are thus inappropriate for a clinical assessment of the 3D reconstruction methods based on radiographs acquired in standing position. Furthermore, the existing methods only provide the reconstruction of the rib midlines or complete 3D rib cage models obtained by deforming generic models. These reconstructions are not adequate in the context of personalized simulation, where the ultimate goal is to plan the clinical strategy providing the best correction both of the internal structures and of the external appearance of the trunk, the latter being the main factor contributing to patient satisfaction.  We have proposed a new method in order to address these problems. This method is based only on the two standards radiographs, i.e. the postero-anterior view at 0° and the lateral view. First of all, a semi-automatic detection of the ribs is done on the postero-anterior radiograph, followed by an interactive identification of a set of points on the visible ribs in the lateral view. Then, an automatic reconstruction of the ribs is performed by means of stereo matching points. The originality of this method is that it can predict the undetected ribs in the lateral view, which are mostly those of the upper section of the rib cage, based on the reconstruction of the lower ribs. Finally, a surface is generated along the rib's 3D midline. This surface represents the real thickness of the rib and serves as an anchor for the attachment of soft tissues during the simulation of the spine correction's effect on the whole trunk.  A thorough validation was conducted with the help of a synthetic rib cage model. This model represents a real rib cage in standing position . This kind of validation has never been done before. Three cases of scoliotic deformation were considered, namely 0°, 20° and 40° of right-thoracic Cobb angle. In each case, the model was digitized with a coordinate measuring machine and radiographed. 3D reconstructions of the rib cage obtained by the proposed method and the existing method used at Sainte-Justine Hospital were compared to the digitized model. The new method yields mean errors of 11,95 mm (±6,56 mm), 9,30 mm (±5,86 mm) and 8,27 mm (±5,16 mm), compared to the old method which yields mean errors of 23,98 mm (±11,09 mm), 11,80 mm (±6,56 mm) and 14,05 mm (±9,59 mm), for the 0°, 20° and 40° deformations, respectively. Furthermore, simulations were performed on three patients to determine if the rib cage produced by the new method improves the results of the simulator. The results clearly demonstrated that a precise reconstruction of the rib cage significantly improves the simulation results. The main contribution of this project lies in the fact that the new method allows a reliable clinical assessment of rib cage deformities. In addition, the enhanced precision of the 3D reconstruction and the more complete personalization of the rib cage model open up new possibilities. In particular, the simulation of other surgical interventions such as rib resection and lung reconstruction, as well as studies on the relationship between internal bone structures and external trunk shape, could all benefit from a personalized rib cage. Globally, all these projects contribute to reducing the amount of radiation inflicted to patients because less radiographs will be required in order to make a clinical follow up.


identifier: Hamdi, J. (2011). Mesures expérimentales des concentrations en oxygène sur le terrain et modélisation numérique pour évaluer le flux de diffusion dans la couverture du site minier LTA  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: RÉSUMÉ Différents types de recouvrements jouant le rôle de barrière à l'oxygène peuvent être utilisés pour la restauration de parcs à résidus miniers potentiellement générateurs de drainage minier acide. C'est le cas de couvertures avec effets de barrière capillaire ou CEBC. La CEBC du site LTA est la première de ce type construite au Québec. Elle a été instrumentée peu après sa construction et son comportement hydrique a été suivi pour vérifier les critères de conception et évaluer indirectement son efficacité à limiter le flux d'oxygène vers les résidus. Le présent projet vient contribuer à évaluer la performance hydrique de la CEBC du site LTA, mais cette fois en termes de mesures directes de la concentration d'oxygène, ce qui n'avait pas encore été réalisé jusqu'ici. L'objectif des travaux réalisés est d'évaluer les profils verticaux de concentration d'oxygène au niveau de stations placées sur le plateau du site et sur les pentes. Dans un premier temps, les différentes techniques actives et passives d'échantillonnage et de mesure de l'oxygène interstitiel dans les milieux poreux, qui ont déjà été ou peuvent être appliquées en rapport avec la prévention du DMA, ont été inventoriées et comparées dans une revue de littérature. Par la suite, deux procédures d'échantillonnage actives et de mesure de l'oxygène interstitiel ont été appliquées: le fonçage direct du tube échantillonneur et l'installation de pointes perforées dédiées. Dans la suite, seule la technique des pointes dédiées a été appliquée. Un essai de validation du système a été réalisé au laboratoire avant d'utiliser ce système d'échantillonnage du gaz interstitiel avec pointes perforées dédiées sur le terrain. Le but de ce test était de comparer les concentrations d'oxygène mesurées directement avec un senseur optique installé à une profondeur donnée dans des rejets miniers réactifs et les valeurs mesurées par le système d'échantillonnage à l'aide d'une pointe perforée dédiée installée à la même profondeur.  ABSTRACT: ABASTRACT Different types of covers acting as oxygen barrier can be installed over mine waste disposal sites potentially generating acid mine drainage (AMD). These include multilayered systems such as covers with capillary barrier effects or CCBE. The CCBE at the LTA site is the first demonstration of such a cover system used in Québec. It was instrumented shortly after its construction and the hydrogeological behavior was monitored to assess its effectiveness in limiting the oxygen flux to the tailings underneath. This project complements the evaluation of the hydrogeological performance of the CCBE at the LTA site, but this time in terms of direct measurement of oxygen concentration, which had not been achieved so far. The objective of the project is to determine the vertical profiles of oxygen concentrations at different stations placed on the flat area and the slopes of the site. These sloped areas are considered problematic because of local desaturations at the top of the slopes that have been observed. In this regard, the different active and passive techniques of sampling and measuring the interstitial oxygen in porous media, which have been or may be applied in relation to the prevention of AMD, were inventoried and compared in a review of the literature. Two active sampling techniques were applied: the direct push of the sampler tube (retract-a-tip) and the installation of dedicated tips. The dedicated tips technique was further applied in this study. The technique was validated in the laboratory. The purpose of this validation was to compare the oxygen concentrations measured directly with optical oxygen sensor installed at a given depth in reactive mine wastes and the values measured by the sampling system with a perforated dedicated tips installed at the same depth.


identifier: Brient, S. (2012). Déphosphatation d'un rejet de ferme piscicole par filtres extensifs de scories d'aciéries  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les activités piscicoles sont à l'origine de certaines altérations et déséquilibres des écosystèmes aquatiques. L'eutrophisation des cours d'eaux entraînant une prolifération des cyanobactéries constitue l'une des préoccupations importante au Québec. Le phosphore qui contribue au développement des cyanobactéries peut se retrouver à une concentration assez élevée dans les rejets piscicoles. Dans un souci de limiter la dégradation des cours d'eau, des exigences de rejets plus sévères ont été imposées par le MDDEP correspondant à une norme de rejet de 4,2 kg P / tonne de poisson produite. Ce rapport présente la conception, construction, la mise en route et les résultats d'opération sur une période de 261 jours d'une unité pilote de déphosphatation du surnageant du silo de stockage des boues d'une ferme piscicole par lits filtrants aérés et filtres extensifs de scories d'aciéries. Le système de traitement proposé est composé de trois parties filtrantes distinctes comprenant dans un premier temps deux lits filtrants aérés (LFA) saturés à écoulement vertical descendant en parallèles alimentés par batch de 30 L / 4 h chacun et dont le temps de rétention est de 2 jours. Ces LFA sont composé principalement de gravier de diamètre 10 à 15 mm et ont pour but l'enlèvement des matières organiques et la nitrification. La deuxième partie de l'unité pilote est composée d'un filtre sacrificiel de scories (FSS) de diamètres 20 à 40 mm et dont le TRH est de 3,5 h. Ce filtre a pour objectif l'enlèvement des bicarbonates, l'enlèvement partiel du phosphore et la prévention du colmatage des colonnes de scories suivantes par l'utilisation de scories plus grandes. La trois partie filtrante est composée de trois lignes en parallèles de deux colonnes de scories (CS) en séries permettant l'enlèvement du phosphore. Ces colonnes sont à flux vertical ascendant et possèdent des scories de diamètres 5 à 10 mm. Les trois lignes de CS possèdent des TRH différents égaux à 9, 24 et 41 heures. L'ensemble des évents des filtres comprenant des scories ont été reliés à un système en recirculation fermée afin de minimiser la dissolution de CO2 atmosphérique, de prévenir la formation de carbonate de calcium CaCO3 et de permettre à l'eau de circuler.  ABSTRACT: Fish farming activities cause various deteriorations and imbalances in aquatic ecosystems. Eutrophication of rivers leading to a proliferation of cyanobacterias is one of the major issues in Quebec. Phosphorus contributes to the development of those cyanobacterias and can found at relatively high concentrations in fish farm effluents. To limit the degradation of rivers, more stringent requirements of discharge have been imposed by the MDDEP corresponding to a standard of discharge of 4.2 kg P/ m. ton of fish produced. This report presents the design, building, starting and operating results over a period of 261 days of a pilot system for the phosphorus removal from the supernatant of a sludge storage silo from a fish farm by means of forced bed aerated reactors and steel slag extensive filters. The proposed treatment system consists of three distinct parts. The first part consisted of two downward vertical flow parallel forced bed aerated reactors (FBAR). They were fed by batches of 30 L/4h giving a void hydraulic retention time (HRT) of 2 days. These FBAR were composed mainly of gravel (10 to 15 mm diameter) and were intended to remove organic matter and to nitrify. The second part consisted of a sacrificial slag filter (SSF) with slag media ranging from 20 to 40 mm in diameter with a void HRT of 3.5 h. This function of this filter was to remove inorganic carbon, phosphorus in part and to prevent clogging of the following slag columns (SC). The third part consisted of three parallel series of two steel slag upflow columns for phosphorus removal. The slag media ranged from 5 to 10 mm in diameter. The three lines of SC had different void HRT of 9, 24 and 41 hours. All vents from filters containing slag were connected to an air barrel with only one air output via a swan nest filled with oil to minimize the dissolution of atmospheric CO2 to minimize the formation of calcium carbonate that could have prevented the water flow.


identifier: Bonnéry, C. (2012). Élaboration d'un outil logiciel d'analyse des données de spectroscopie proche infrarouge pour l'étude du vieillissement cognitif  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La communauté des chercheurs en neurosciences de la cognition et en vieillissement accueille toujours de manière enthousiaste les nouvelles modalités d'imagerie cérébrale. Auparavant, le fonctionnement du cerveau n'était étudié qu'au travers de la performance des sujets aux tâches cognitives. L'introduction des techniques d'imagerie a donc permis, au sens quasi littéral du terme, de voir l'activité dans le cortex. La forte dépendance entre le système circulatoire cérébral et le système nerveux ainsi que la capacité de la spectroscopie proche infrarouge en éclairage continu (SPIR en éclairage continu) à suivre l'évolution de la concentration en hémoglobine désoxygénée (HbR) aussi bien qu'en hémoglobine oxygénée (HbO) ont fait de cette modalité un outil d'investigation de choix. Cependant, l'étude du vieillissement cognitif suppose de pouvoir comparer l'activité cérébrale observée chez des sujets d'âges différents. Or le signal de SPIR en éclairage continu est aussi affecté par les changements qui interviennent au niveau de l'anatomie ou des propriétés des tissus vis-à-vis de la lumière. Tout changement relié à l'âge a donc un impact non nul sur les observations que nous permettent de mener la SPIR en éclairage continu. Un des éléments essentiels d'un modèle du vieillissement du cortex est le facteur de chemin optique différentiel (DPF), il permet de corriger les biais introduits par l'ensemble de ces transformations anatomiques et physiologiques. Et, alors que les études portant sur des populations très agées connaissent un intérêt croissant, ce facteur n'a été à ce jour étudié que jusqu'à l'âge de 51 ans. C'est de cette nécessité de correction du signal qu'a émergé le sujet de cette maîtrise. Son ambitieux objectif est de fournir un des premiers outils permettant de normaliser les activités détectées en SPIR en éclairage continu dans le cortex. Une chaîne d'analyse des données acquises lors d'études multimodales mettant en jeu l'imagerie à résonance magnétique (IRM) anatomique et fonctionnelle, la spectroscopie résolue en temps (TRS) et la SPIR en éclairage continu a été conçue et intégrée au logiciel d'analyse statistique Statistical Parametric Mapping (Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, UCL) (SPM) (Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, UCL). Elle permet de traiter de grandes quantités de données avec simplicité et fournit des cartes statistiques de l'activité cérébrale. Grâce aux nouveaux horizons qu'a ouvert cet outil, une étude poussée du DPF a pu être menée : pour la première fois, le DPF a pu être évalué jusqu'à l'âge de 72 ans. Les résultats de ce travail montrent qu'au niveau du cortex préfrontal, les simulations utilisant les images anatomiques IRM et les mesures en TRS proposent des changements similaires du DPF avec l'âge. Cependant, nos résultats sont sous-évalués de manière systématique par rapport aux valeurs couramment utilisées et publiées en 1996 par Duncan et al.. Notre conclusion est que les propriétés d'absorption a et de diffusion s trouvées dans la littérature ne correspondent pas aux véritables caractéristiques des tissus. Le DPF dépendrait beaucoup plus de a et s que de l'anatomie. Ainsi l'individualisation des propriétés d'absorption et de diffusion des tissus serait un pas décisif vers des reconstructions précises et fiables de l'activité cérébrale.  ABSTRACT: The community of neuroscientists in cognition and aging has always enthusiastically welcome new cerebral imaging modalities. Previously, the brain had been studied only through the performance of subjects while carrying out cognitive tasks. Since then, imaging techniques have allowed to literally see the cortical activity. However, the deep rooted dependence inbetween nervous and circulatory systems makes the interpretation of imaging data difficult. The capability of continuous wave near infrared spectroscopy (continuous wave NIRS) to follow both oxyhemoglobin (HbO) and deoxyhemoglobin (HbR) concentrations has offered an essential investigation mean into the study of the brain neurophysiology. In the studies of cognitive aging we aim to compare cerebral activities amongst population of different ages. Concerning optical imaging, continuous wave NIRS signal is affected by variations in anatomy as well as optical properties of the tissues. Thus any changes related to aging have an impact on our observations through the continuous wave NIRS. One of the important factors in models describing aging is the differential path length factor (DPF). The latter corrects the bias introduced to the observations by the combination of anatomical and physiological variations with age. Whereas studies over senior population have had a growing interest, this factor has not been evaluated for individuals aged over 51. It is from the necessity of such a correction that emerged the essential objective of this project. Its ambitious aim is to provide one of the first toolboxes with the promise of giving more clarification to continuous wave NIRS signal by normalizing the detected activities in the cortex. An analysis pipeline of multimodal acquired data from magnetic resonance imaging (MRI), both anatomical and functional, time resolved spectroscopy (TRS) and continuous wave NIRS has been designed and integrated into the statistical analysis software Statistical Parametric Mapping (SPM) developed by the Wellcome Trust Centre for Neuroimaging (UCL). Its application in cerebral imaging permits the processing of large amounts of data quite easily and gives statistical map of cortical activations. Thanks to the new horizons that the integrated NIRS toolbox in SPM offers, a promising finding was achieved concerning the DPF; for the first time, it was evaluated up to the age of 72. The results of this study show that at the fontal cortex, simulations over anatomical MR images applying TRS measures don't prove any differentiation of the DPF with age. However, our results are underestimated systematically with respect to DPF values published in 1996 by Duncan et al. and vastly quoted since then. Our conclusion would be that the absorption and diffusion properties (a and s respectively) don't correspond to the intrinsic characteristics of the brain tissues. In other words, the DPF would depend on a and s more than on the anatomy of the media where the light travels. Thereby, the individualization of a and s properties would be definitely a decisive step towards reliable reconstructions of cerebral activity maps.


identifier: El Mkadmi, N. (2012). Simulations du comportement géotechnique des remblais dans les chantiers miniers: effets du drainage et de la consolidation  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'industrie minière génère une grande quantité de rejets de différents types. La majorité des opérations minières entrepose la fraction fine de ces rejets issue du traitement minéralogique (rejets de concentrateur) dans des parcs à résidus ceinturés par des digues de retenues. Cette solution engendre des risques, notamment au niveau de la rupture de ces digues qui peut être due à un débordement en crête, une fuite d'eau excessive, une instabilité géotechnique, l'action d'un séisme ou même à un défaut de conception. Le potentiel de drainage minier acide (DMA) produit par les résidus réactifs doit aussi être pris en compte puisque la libération des eaux acides dans la nature peut s'avérer extrêmement nocive pour l'environnement. En raison de ses différents avantages techniques, économiques et environnementaux, le remblayage souterrain représente un des principaux axes de recherche dans le domaine de la gestion des rejets miniers car cela représente une solution alternative, susceptible d'améliorer le rendement d'une opération minière. À cet égard, le remblai en pâte cimenté (RPC) est un matériau particulièrement intéressant. Il est composé de résidus miniers filtrés, d'eau et d'un liant hydraulique. Pour maintenir le remblai lors de sa mise en place, les structures de retenue, appelées "barricades", doivent être dimensionnées adéquatement pour prévenir les ruptures induites par les fortes pressions générées par le remblai. Il est important de connaître les différentes caractéristiques et le comportement des remblais pour assurer de bonnes conditions de travail et optimiser la séquence de remblayage. La plupart des travaux menés à ce jour se sont focalisés sur l'analyse du comportement des remblais (surtout en pâte) en condition stationnaire (drainée ou non), sans prendre en compte l'effet de l'évolution des pressions interstitielles et de la cimentation, qui influencent grandement l'ampleur des contraintes dans le chantier. L'objectif principal de ce projet est d'analyser, à l'aide de simulations numériques, le comportement des remblais dans les chantiers en tenant compte de l'effet du drainage et de la dissipation des pressions interstitielles, de la cimentation et de la séquence de remblayage, en considérant différentes propriétés du matériau et diverses configurations géométriques.  ABSTRACT: The mining industry generates large quantities of different types of solid wastes, from the excavation of rock and milling of ore. The majority of mining operations dispose of the fine fraction produced at the mill, called tailings, as a slurry in surface impoundments enclosed by retention dikes. This practice is associated with many risks, including the failure of these dikes due to overtopping, excessive seepage, geotechnical instability, or seismic activity. The potential for acid mine drainage (AMD) produced by reactive (sulphidic) tailings must also be taken into account, as the release of acidic water can be harmful to the environment. Due to its various technical, economical, and environmental advantages, underground backfilling is a major focus of research in mining waste management because it represents an alternative solution that may improve the performance of a mining operation. In this regard, the use of cemented paste backfill (CPB) is a particularly interesting alternative. CPB, consisting of densified tailings, water and a binding agent, is now commonly used to backfill mine openings (stopes). To maintain the backfill in place, retaining structures, called barricades (or bulkheads), must be used; these need to be properly designed to prevent failure due to the high pressures induced by the backfill. It is important to assess the different characteristics and the behavior of backfill to ensure good working conditions underground and optimize the filling sequence. To date, most research work has focused on analyzing the behavior of backfill (especially paste backfill) under equilibrium conditions (drained or undrained), without taking into account the effect of changing pore water pressure and cementation over time, which can greatly influence the magnitude of stresses in stopes and on barricades. The main objective of this project was to analyze, using numerical simulations, the behavior of mining backfill in underground stopes, taking into account the effect of drainage and dissipation of pore water pressure, cementation, and the sequence of filling, while also considering different material properties and various geometric configurations.