Dissertationen zum Thema „Décisions automatisées“

Depuis 1978, le droit encadre les algorithmes décisionnels, c’est-à-dire les algorithmes aidant ou remplaçant la décision humaine. Pourtant, le développement effréné de ces outils et leur diffusion dans tous les domaines questionnent la pertinence de ces règles ; En particulier, il apparaît que l’encadrement des algorithmes décisionnels s’oriente aujourd’hui vers la protection du destinataire de la décision, soit la personne soumise à la décision prise sur le fondement de l'algorithme. Ce faisant, une part essentielle des enjeux sont oubliés : la protection de l’auteur de la décision et du caractère humain de la décision. La réintégration à sa juste valeur de la protection de l’auteur de la décision, sans oublier celle du destinataire, permet alors de donner toute sa force au droit des algorithmes. Ainsi, les deux catégories classiques d’algorithmes de prise de décision et d’algorithmes d’aide à la décision peuvent être réinterprétées. De la même manière, les règles de conception et d’utilisation des algorithmes décisionnels peuvent également être lues sous la double fonction de la protection de l’auteur et du destinataire de la décision. Dans le premier cas, c’est la faculté même de décider qui est protégée. L’interdiction des algorithmes de prise de décision dans certains domaines ou l’encadrement strict de la légalité de ces outils en sont deux illustrations. Dans le second cas, c’est le droit de ne pas être soumis à une décision prise par une machine qui doit être mis en avant. On retrouve alors de nombreux mécanismes issus du droit du pouvoir tels que la faculté de demander le réexamen de la décision ou l'obligation de motivation
In France, decision-making algorithms have been regulated for almost 50 years. However, given the constant development of these tools and their ever-broadening use, the effeetivity of this control has come into question. In particular, the law seems to focus on the protection of the person subjected to an automated decision. In doing so, it neglects one of the most important issues at stake : the protection of the authors of the decision themselves. This thesis argues that it is only through a subtle balance between the protection of the authors and the subjects of a given decision that the law might be able to properly regulate decision-making algorithms. Using this approach, the two classic categories of decision-making algorithms namely algorithms serving as the only basis for a decision versus algorithms serving as a simple help for the decision - can be reinterpreted. At the same time, rules regulating the conception and the use of such algorithms can be reinforced. The interdiction of all decision-making algorithms in certain domains can be seen as a proper protection of the human decision. Other mechanisms, such as the right to obtain human intervention, or to contest the decision, arc specifically designed to protect the person subjected to a decision based on an algorithm

Présentation de la coopération homme-calculateur dans les systèmes de supervision des procédés automatisés pour assister les opérateurs dans les tâches décisionnelles de haut niveau cognitif telles que la détection de mauvais fonctionnements, le diagnostic et la reprise de défaut

Dans ce travail, nous étudions des méthodes d’aides à la décision en temps-réel pour la maintenance des systèmes distribués, avec d’importantes contraintes logistiques entre les différents sites de ces systèmes avec des ressources de maintenance partagées. Les méthodes proposées utilisent des approches d’ordonnancement d’activités. Pour la prise de décision, nous avons développé des règles localement optimales qui sont ensuite adaptées dans des algorithmes temps-réel pour la planification dynamique des tâches de maintenance des systèmes de grandes tailles. L’objectif est d’assurer une bonne disponibilité du système et de minimiser les coûts d’exploitation, tout en garantissant dans le même temps une grande réactivité dans les prises de décision. Les coûts concernés sont dus notamment aux états critiques du système (coûts de dégradation avancée ou de pannes fortuites), à des fréquences trop élevées de maintenance ou à des retards de maintenance. Les décisions tiennent compte des fonctions disponibilités, très souvent révélatrices de l’état de dégradation des entités du système. Les résultats obtenus permettent non seulement la maîtrise des coûts, mais également de dimensionner les ressources de maintenance par rapport à la taille et aux caractéristiques de fonctionnement du système
In this thesis, we study methods for real-time decision making in the maintenance process of large distributed systems with important set-up times between the different sites in the system and shared maintenance resources. The methods are based on scheduling approaches in which we proved local optimality rules. These rules are adapted in algorithms for real-time decision making in the maintenance process of large size distributed systems. The aim is to ensure a required availability of systems and to minimize the costs of exploitation, while guaranteeing great reactivity in decision-making. The costs are namely due to critical states of systems (great degradation of fortuitous breakdowns), to over-frequent maintenance, and to tardiness of maintenance. The decisions take account of the availability functions, which often reveal the systems degradation states. The results enable not only to minimize costs, but also to dimension the maintenance resources according to the size and according to their operation characteristics

La fabrication de semi-conducteurs est un processus long et très complexe avec de nombreuses contraintes. Le processus de fabrication d'un lot peut durer plusieurs mois avec plusieurs centaines d'opérations. Plusieurs milliers de lots doivent ainsi être transportés et stockés en permanence. Un système de transport efficace est par conséquent critique pour garantir que les centaines de machines dans l'usine sont livrées dans les temps.Cette thèse s'intéresse à la modélisation et à l'optimisation d'un système de transport et destockage automatisé (AMHS) dans une unité moderne de fabrication de semi-conducteurs. Différentes problématiques ont été étudiées. La première a visé à analyser l'impact de paramètres clés de l'AMHS et à proposer de nouvelles approches pour déterminer ces paramètres clés. Un modèle de simulation a permis de valider les résultats obtenus. La deuxième problématique a porté sur la gestion de situations de crises liées à une ou plusieurs pannes sur le réseau, avec pour objectif de minimiser les perturbations sur le fonctionnement de l'AMHS. La dernière problématique concerne la conception d'un nouvel AMHS pour le transport de ressources auxiliaires dans un atelier spécifique.Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le cadre d'une convention CIFRE entre l'Ecole des Mines de Saint-Étienne et le site de Crolles de STMicroelectronics. Les approches scientifiques proposées ont conduit à plusieurs applications industrielles en cours d'utilisation
The manufacturing of semiconductors is a long and very complex process with many constraints. The process of manufacturing a lot can last several months with several hundred operations. Several thousand lots must be transported and stored permanently. An efficient transportation system is therefore critical to ensure that the hundreds of machines in the factory are delivered on time.This thesis focuses on the modeling and optimization of a transport and automated storage (AMHS) system in a modern semiconductor manufacturing unit.Different issues have been studied. The first aimed to analyze the impact of key parameters of the AMHS system and to propose new approaches to determine these key parameters. A simulation model has allowed to validate the results obtained. The second issue focused on the management of crisis situations related to one or more failures on the network, with the aim of minimizing disruption to the operation of the AMHS system. The last issue concerns the design of a new AMHS system for the transportation of auxiliary resources in a specific workshop.These thesis work was carried out within the framework of a CIFRE agreement between the Ecole des Mines de Saint-Etienne and the Crolles site of STMicroelectronics. The proposed scientific approaches have led to several industrial applications in use

Dans un circuit asynchrone, la synchronisation entre les blocs est locale: on s'affranchit ainsi des contraintes liées à l'horloge. Ces circuits sont plus robustes, modulaires, moins bruités, et ont une consommation dynamique plus faible que les circuits synchrones. Cependant, le manque d'outils de conception de tels circuits freine leur développement. Cette thèse a permi de développer une technique de synthèse automatique de circuits asynchrones quasi insensibles aux délais (QDI), qui sont particulièrement robustes. La méthode de synthèse permet de synthétiser un circuit totalement décomposé en portes logiques élémentaires, ce qui permet d'effectuer une projection technologique. De plus, une étude formelle réalisée durant la thèse démontre que les circuits synthétisés respectent la contrainte de quasi insensibilité aux délais. Cette technique de synthèse a été développé au sein du projet TAST. Elle a été validée sur un ensemble de circuits de tests
In an asynchronous circuit, the synchronization between the blocs is local: the constraints due to the clock do not apply. These circuits are more robust, modular, have less noise and a lower dynamic power consumption that asynchronous circuits. However, the lack of design tools for such circuits prevents them from spreading widely. This thesis aimed at developping an automatic synthesis technique targeting asynchronous quasi delay insensitive (QDI) circuits, which are particularly robust. The technique synthesizes a circuit totally decomposed in elemetary logical gates, which allows a later technology mapping. Moreover, a formal study done during this thesis proves that the circuits synthesized respect the constraint of quasi delay insensitivity. This synthesis technique was developped in the TAST project. Is has been validated on a set of test circuits

Les bénéfices engendrés par l’utilisation croissante de l’automatisation masquent un problème fondamental. En cas de pannes ou de situations imprévues, les opérateurs présentent souvent des difficultés dans la reprise en main de tels systèmes. Le but de cette thèse était d’étudier comment le cadre théorique de l’agentivité pouvait nous aider à identifier et évaluer les informations requises pour rendre la supervision de systèmes fortement automatisés plus efficace, pour restaurer un sentiment de contrôle approprié et pour augmenter l’acceptabilité du système par les opérateurs. Pour y parvenir, nous avons réalisé quatre expériences lors desquelles les participants devaient superviser le vol d’un avion sous pilote automatique. Dans un premier temps, nous avons montré que fournir des informations sur les intentions du système augmentait le sentiment de contrôle des participants. Cependant, ce gain d’information ne nous a pas permis d’observer le phénomène de liage intentionnel. Nous avons également trouvé que cette information entraînait de meilleures performances pour détecter des décisions non-optimales du système, conduisait à un changement dans la façon dont les participants allouaient leurs ressources attentionnelles et aussi augmentait le niveau d’acceptabilité du système. De façon intéressante, nous avons également montré dans la dernière expérience que le délai entre l’apparition de l’information sur les intentions du système et l’implémentation de son action impactait différemment la performance et les sentiments de contrôle et d’acceptabilité des opérateurs
Human operators seem often helpless to takeover an automated system in case of failure. This "out-of-the-loop” problem occurs when an operator is unable to understand the intentions and to predict the outcome of actions of the system. The goal of this thesis was to study how the theoretical framework of agency can help identifying and evaluating the information required to make supervision of fully automated systems more efficient, to restore an appropriate sense of control and to increase the user acceptance of what the system is doing. To achieve this goal, we tested participants in four aircraft supervision tasks. We first showed that providing greater information about the system’s intentions increased the participants' sense of control. However, this condition did not produce any change in a frequently-used implicit marker of the sense of agency, the so-called “intentional binding effect”. We also found that this information led to better performances in detecting when the system’s decisions were non-optimal, to a change in the way participants allocated their attentional resources and also to increase the level of user acceptance. Interestingly, we also showed in the last experiment that the delay between prime messages providing information about the system's intentions and the system's actions impacted differently the performance and the operator's levels of control and acceptance. In the last section, we discuss the implications of our results for the field of human-machine interaction. We claim that the science of agency may be useful to elaborate concrete recommendations for designing automatic systems in which operators remain "in the loop" of control

Au cours de ces dernières décennies, les systèmes technologiques ont beaucoup évolué. Dans le même temps, leurs installations sont de plus en plus distribuées sur plusieurs sites. Ceci conduit à la résolution de problèmes logistiques lors des prises de décision en vue d'actions de maintenance qui exigent par ailleurs des approches coopératives dans un contexte de gestion à distance. Dans ce travail, nous étudions des méthodes d'aides à la décision temps-réel pour la maintenance des systèmes multi-sites distribués dans un environnement à ressources partagées, avec des contraintes logistiques non négligeables entre les différents sites. Les exigences sont de planifier et d'ordonnancer les tâches de maintenance, de les affecter en temps-réel aux ressources de maintenance disponibles, tout en minimisant les coûts inhérents au fonctionnement et en maîtrisant les délais d'intervention des ressources. Les coûts sont relatifs notamment au fonctionnement en état dégradé (état critique), aux fréquences trop élevées ou au déficit de maintenance. Ils dépendent aussi de combinaisons linéaires ou convexes d'ensemble de paramètres tels que les temps de réponse (temps de séjour), les retards et avances ainsi que des facteurs de pondération des tâches de maintenance. Les coûts sont également fonction de la disponibilité, cette dernière étant révélatrice des dégradations des entités constituant le système. Pour satisfaire ces exigences, différents problèmes doivent être résolus dans le but de maintenir la disponibilité du système au dessus d'une limite minimale, de minimiser le coût des opérations de maintenance et d'affecter en temps-réel les tâches aux ressources de maintenance, le tout dans un processus optimal de décision. Ce processus doit tenir compte de différentes contraintes : dates d'arrivée inégales des tâches, temps logistiques non négligeables entre les sites, séquences optimales des tâches d'une intervention, précédences entre les tâches d'une même entité et critères de priorité et d'urgence de chaque tâche. Dans cette démarche, les caractéristiques et lois de comportement en fiabilité et en maintenabilité, et les sollicitations d'intervention sur les entités sont connues. Pour résoudre ces problèmes, nous proposons une approche mettant en oeuvre des méthodes d'ordonnancement d'activités (tâches ou actions) de maintenance basées sur des règles de priorité dont nous montrons l'optimalité locale (par rapport au temps) dans ce document. Partant d'une ressource de maintenance, ces règles de décision s'inspirent des principes d'ordonnancement sur une seule machine. Elles sont utilisées dans des algorithmes d'aide à la décision en temps-réel pour la planification dynamique des tâches de maintenance des systèmes distribués. Aux solutions fournies par la plupart de ces règles nous avons déterminé des bornes inférieures. Nous avons structuré ce document en six chapitres dont le premier introduit de façon générale la maintenance et ses différentes pratiques dans les entreprises. Le chapitre 2 propose une analyse de l'état de l'art des travaux de recherche scientifique dans le domaine de la gestion des activités de maintenance. Ensuite, dans le chapitre 3, des approches de résolution des problèmes relatifs aux coûts des états critiques du système sont proposées. Le chapitre 4 traite alors les différents problèmes relatifs aux contraintes de délais sur les opérations de maintenance induisant notamment des coûts combinés liés aux états critiques et aux retards d'intervention d'une part, et des coûts dus aux avances ou retards des tâches d'autre part. Il apparut alors nécessaire d'étudier la robustesse des performances des approches proposées dans les chapitres 3 et 4 en environnements incertains. Cette étude fût donc réalisée dans le chapitre 5 par des simulations Monte Carlo de la maintenance à partir des données d'un système réel soumis à des aléas de défaillance appelant des actions correctives. Enfin, de l'ensemble des investigations menées dans ce travail furent tirées les principales conclusions et les perspectives proposées dans le chapitre 6.

L'intelligence artificielle est la science informatique qui permet de construire des machines capables de procéder à des opérations relevant habituellement de l'esprit humain. L'un de ses champs d'application a porté sur le développement de systèmes à base de connaissances, visant à simuler le raisonnement d'un expert humain dans un domaine limité. Le développement de ces systèmes comporte une tâche d'acquisition de connaissances auprès d'un expert humain. Depuis les années 80, l'acquisition des connaissances est vue comme un processus de modélisation, elle a pour résultat un modèle de l'expertise. La tâche de construction de modèles est complexe. Différents travaux visent à réduire sa difficulté. Notre travail de thèse d'inscrit dans cette préoccupation : nous proposons un outil informatique, ASTREE - pour aide à la structuration de l'expertise -, visant à aider la modélisation d'une expertise. Cet outil est capable de construire, en intéraction avec son utilisateur, des parties d'un modèle de l'expertise étudiée. Cet outil s'intègre dans un environnement de modélisation des connaissances, MACAO, développé à l'IRIT (Toulouse). Le modèle de l'expertise comporte une description des connaissances du domaine d'application et une description du raisonnement. ASTREE aide son utilisateur à modéliser les connaissances du domaine disponibles dans l'expertise. Il propose pour cela un langage de modélisation, issu du modèle entité-association, ayant une syntaxe précise et une sémantique formelle. ASTREE aide son utilisateur à construire le modèle de résolution de problèmes en construisant automatiquement des composants du modèle. Il exploite pour cela des correspondances entre la structuration des connaissances du domaine et des procédures de résolution de problème. Notre approche a été testée sur un problème d'allocation de personnes dans des bureaux (SISYPHUS-I), sur un problème de diagnostic financier, pour lequel nous avons réalisé une acquisition de connaissances en situation réelle auprès d'un expert

Les travaux présentés dans la thèse étudient dans quelle mesure les modèles d'aide a la décision issus des sciences de gestion sont susceptibles de remédier aux carences formelles des méthodes usuelles d'optimisation des décisions de maintenance. Résolument orientée + risk-management, la recherche préconise de recourir a l'analyse décisionnelle par utilité multi attribut dans un cadre théorique plus général que celui de l'utilité espérée. En guise de préliminaire, le chapitre 1 présente les concepts de bases de la maintenance. Le chapitre 2 consiste en une analyse critique des modèles d'optimisation de la maintenance issus de la recherche opérationnelle. En s'appuyant sur cette critique, il est propose, dans le chapitre 3, de recourir a l'analyse décisionnelle par utilité multi attribut. Le chapitre 4 étudie dans quelle mesure, cette méthode peut être utilisée dans le cadre théorique plus général des modèles d'utilite à dépendance de rang. Le chapitre 5 consiste en une présentation d'une procédure interactive d'estimation des fonctionnelles d'utilite multi attribut généralisée. Le chapitre 6, enfin, est consacre a une étude de cas
Thesis studies formal methodologies that will be helpful in the maintenance decision- making process and preconises to use an extension of multi-attribut utility theory to non-expected utility theories. Thesis does not only discuss attribute independence axioms and their decompositional effects on non-expected utility theories, but focuses rather on practical procedures and methods to elicit the multi-attributed utility function that remain valid in non-expected utility framework. In chapter 1, basic maintenance concepts are explained. Chapter 2 deals with maintenance optimisation models issu of operation research area. Chapters 3 and 4 preconise to use multi-attributed generalized expected utility framework in nuclear power plants maintenance. Chapter 5 presents a multi-attributed utility assessment program under risk based on generalized expected utility models. Chapter 6 consists in a case study

Le cadre de travail dans lequel s'inscrit cette thèse porte sur le développement d'une structure de pilotage prenant en compte simultanément les contraintes prévisionnelles et les contraintes réelles du système de production. Ces premières s'expriment en terme d'objectifs globaux et les secondes en terme de réactivité et de flexibilité. Plusieurs études ont montré les possibilités offertes par la structure distribuée pour absorber les fonctionnements dégradés. L'objectif de ce mémoire est d'étendre et de compléter la structure de pilotage de Tchako afin: • de permettre la prise en compte de la notion d'objectif global, • d'accroître la capacité intrinsèque de réactivité de l'approche distribuée. Nous montrons d'une part que l'intégration de la notion d'objectif global peut être obtenue par l'adjonction d'un niveau de supervision au modèle de Tchako. D'autre part, afin de conserver un niveau de réactivité satisfaisant, nous montrons qu'un compromis efficace entre les besoins en termes de réactivité et de gestion prévisionnelle (objectifs globaux) consiste à ordonnancer une partie des opérations à réaliser (ordonnancement partiel). Nous élaborons une liste des différentes approches possibles concernant les opérations (ou les ressources de production) à ordonnancer, et justifions une approche par ordonnancement partiel d'une ressource critique. Nous désignons la structure de pilotage correspondante sous le terme de pilotage hybride. L'accroissement de la capacité intrinsèque de réactivité résulte de la conception et du développement d'une structure de communication décomposée en deux niveaux, intégrant chacun une gestion de la robustesse. Ce point constitue une conceptualisation et une extension de la structure de communication de Tchako. Un autre point porte sur le développement d'un module de gestion de contraintes dynamiques portant sur le processus de fabrication. Par ailleurs, l'étude des processus de décision dans un cadre de pilotage temps-réel et distribué montre que les décisions sont de nature multicritère. L'étude de faisabilité que nous présentons a porté sur l'intégration d'une approche multicritère au niveau des processus décisionnels, prenant en compte les contraintes imposées au niveau du pilotage hybride. Elle a mis en évidence le faible niveau de structuration des processus décisionnels et conduit à analyser les possibilités d'intégration de l'opérateur humain via un système interactif d'aide multicritère à la décision.

Cette thèse se situe dans la problématique de la recherche documentaire. Dans ce domaine, chaque besoin en information est exprimé par un utilisateur sous la forme d'une requête en langage naturel. Il existe différentes approches pour traiter ces requêtes, mais les systèmes actuels utilisent généralement une méthode unique, indépendante des caractéristiques de la requête. On peut pourtant montrer de façon expérimentale que la performance relative d'une technique de recherche sur une autre peut varier considérablement suivant la requête traitée. Nous avons abordé cette thématique en proposant des méthodes qui permettent de repérer automatiquement les requêtes qui posent des difficultés particulières au système utilisé, afin de permettre un traitement spécifique et adapté. Nous avons ainsi dégagé un certain nombre de fonctions de prédiction de qualité qui obtiennent des résultats comparables à ceux publiés récemment par d'autres équipes de recherche. La particularité et originalité de ce travail a consisté à étudier la combinaison de ces différentes mesures. En utilisant des méthodes de classification automatique, nous avons obtenu des prédictions relativement fiables sur la base de mesures qui individuellement ont un pouvoir de discrimination considérablement plus faible. Au-delà de la prédiction de difficulté des requêtes, nous avons utilisé nos méthodes pour adapter le processus de recherche à la requête posée
This thesis is centered around the subject of information retrieval, with a focus on those queries that are particularly difficult to handle for current retrieval systems. In the application and evaluation settings we were concerned with, a user expresses his information need as a natural language query. There are different approaches for treating those queries, but current systems typically use a single approach for all queries, without taking into account the specific properties of each query. However, it has been shown that the performance of one strategy relative to another can vary greatly depending on the query. We have approached this problem by proposing methods that will permit to automatically identify those queries that will pose particular difficulties to the retrieval system, in order to allow for a specific treatment. This research topic was very new and barely starting to be explored at the beginning of my work, but has received much attention these last years. We have developed a certain number of quality predictor functions that obtain results comparable to those published recently by other research teams. However, the ability of individual predictors to accurately classify queries by their level of difficulty remains rather limited. The major particularity and originality of our work lies in the combination of those different measures. Using methods of automatic classification with corpus-based training, we have been able to obtain quite reliable predictions, on the basis of measures that individually are far less discriminant. We have also adapted our approach to other application settings, with very encouraging results. We have thus developed a method for the selective application of query expansion techniques, as well as the selection of the most appropriate retrieval model for each query

Cette étude se propose de définir une méthodologie pour déterminer la forme de la publicité multinationale (publicité adaptée par pays, publicité standardisée ou forme intermédiaire). Il a été mis au point un système d'aide à la décision automatisé. Ce système a été testé pour en mesurer la validité prédictive
This study deals with a definition of a selecting method of multinational advertising organization (localized advertising, standardized advertising or intermediate organization). An automatic decision system was developed. This system was tested for measuring its prediction validity

En 1985, toutes les usines ibm d'europe sont integrees dans un systeme unique de gestion: emls (european materials logistics systems). L'usine d'ibm montpellier est l'une d'elles. Son departement "controle de production et des approvisionnements", se trouve alors confronte a un nouveau systeme qu'il faut rapidement connaitre, reguler et controler, pour garantir la satisfaction des clients tout en maintenant le niveau des inventaires au plus bas. Cette etude se propose d'apporter les solutions permettant de parvenir aux objectifs definis ci-dessus. Elle constitue un excellent cas pratique, et couvre un domaine theorique important: analyse systemique, gestion de la production, gestion de la qualite, simulation, traitements des donnees statistiques, optimisation d'equation contraintes et liees
In 1985, all ibm plant in europe are integrated in an unic management system: emls (european materials logistics systems). Ibm plant in montpellier is one of them. Its departement of "ordering and production control" is faced with a new system wich must be quickly understood, regulated and controled to garantee customers satisfaction while maintaining to lowest possible level of inventory. This study is intented to provide solutions wich unable the plant to achieve these objectives. It constitues an excellent practical case and covers a significant part of the theory: systemic analysis, production management, quality management, simulation, statistical data analysis, optimization of constrained and combined equations

Les systèmes automatisés de production, ayant acquis des performances importantes en fonctionnement normal, doivent aussi être réactifs face aux perturbations de la fabrication. Une analyse est réalisée sur ces systèmes pour la proposition de stratégies d'exploitation utilisant le potentiel des alternatives de configuration pour l'exécution de la fabrication. Pour apporter des solutions a ce problèmes, divers critères existent, allant de l'intervention humaine aux réponses automatisées. Prenant en compte l'organisation hiérarchique du système, la réaction est entreprise au niveau de la conduite pour le cas des défaillances des ressources. Les configurations alternatives possibles du système représentent des modes dégradés de fonctionnement, comportant des performances variées, qui doivent être évaluées pour la prise de décision. Un modèle des modes de marche est défini pour la conduite du système, comme outil d'assistance à sa réactivité. Les alternatives comprennent la reprise après réparation, le fonctionnement dégradé des ressources et le réordonnancement des opérations. La solution pour la reprise de la fabrication est suggérée à travers une démarche qui comprend les étapes de génération, d'évaluation, de vérification et de spécification des alternatives. La contribution de cette étude réside en la caractérisation des modes dégradés de fonctionnement, par une réaction rapide basée sur une évaluation des temps de fabrication. Une méthode de réaction est proposée, intégrant les stratégies de solution en fonction de l'urgence et du respect des contraintes de production. La décision prend en compte les consignes de la gestion de production, l'état réel des ressources et les données de la maintenance. La méthode comprend des stratégies à court terme, utilisant le mode dégradé ou la réparation de la ressource défaillante et des stratégies à moyen terme par reconfiguration du système, évaluées par le calcul des durées de fabrication. Une application sur des exemples permet l'évaluation de la méthode développée.

Le concept de “Business Rule Management System” (BRMS) a été introduit pour faciliter la création, la vérification, le déploiement et l'exécution des politiques commerciales propres à chaque compagnie. Basée sur une approche symbolique, l'idée générale est de permettre aux utilisateurs métier de gérer les changements des règles métier dans le système sans avoir besoin de recourir à des compétences techniques. Il s'agit donc de fournir à ces derniers la possibilité de formuler des politiques commerciales et d'automatiser leur traitement tout en restant proche du langage naturel. De nos jours, avec l'expansion de ce type de systèmes, il faut faire face à des logiques de décision de plus en plus complexes et à de larges volumes de données. Il n'est pas toujours facile d'identifier les causes conduisant à une décision. On constate ainsi un besoin grandissant de justifier et d'optimiser les décisions dans de courts délais qui induit l'intégration à ses systèmes d'une composante d'explication évoluée. Le principal enjeu de ces recherches est de fournir une approche industrialisable de l'explication des processus de décision d'un BRMS et plus largement d'un système à base de règles. Cette approche devra être en mesure d'apporter les informations nécessaires à la compréhension générale de la décision, de faire office de justification auprès d'entités internes et externes ainsi que de permettre l'amélioration des moteurs de règles existants. La réflexion se portera tant sur la génération des explications en elles-mêmes que sur la manière et la forme sous lesquelles elles seront délivrées
The concept of “Business Rule Management System” (BRMS) has been introduced in order to facilitate the design, the management and the execution of company-specific business policies. Based on a symbolic approach, the main idea behind these tools is to enable the business users to manage the business rule changes in the system without requiring programming skills. It is therefore a question of providing them with tools that enable to formulate their business policies in a near natural language form and automate their processing. Nowadays, with the expansion of intelligent systems, we have to cope with more and more complex decision logic and large volumes of data. It is not straightforward to identify the causes leading to a decision. There is a growing need to justify and optimize automated decisions in a short time frame, which motivates the integration of advanced explanatory component into its systems. Thus, the main challenge of this research is to provide an industrializable approach for explaining the decision-making processes of business rules applications and more broadly rule-based systems. This approach should be able to provide the necessary information for enabling a general understanding of the decision, to serve as a justification for internal and external entities as well as to enable the improvement of existing rule engines. To this end, the focus will be on the generation of the explanations in themselves as well as on the manner and the form in which they will be delivered

Le cadre de travail dans lequel s'inscrit cette thèse porte sur le développement d'une structure de pilotage prenant en compte simultanément les contraintes prévisionnelles et les contraintes réelles du système de production. Ces premières s'expriment en terme d'objectifs globaux et les secondes en terme de réactivité et de flexibilité. Plusieurs études ont montré les possibilités offertes par la structure distribuée pour absorber les fonctionnements dégradés. L'objectif de ce mémoire est d'étendre et de compléter la structure de pilotage de Tchako afin: , de permettre la prise en compte de la notion d'objectif global, , d'accroître la capacité intrinsèque de réactivité de l'approche distribuée. Nous montrons d'une part que l'intégration de la notion d'objectif global peut être obtenue par l'adjonction d'un niveau de supervision au modèle de Tchako. D'autre part, afin de conserver un niveau de réactivité satisfaisant, nous montrons qu'un compromis efficace entre les besoins en termes de réactivité et de gestion prévisionnelle (objectifs globaux) consiste à ordonnancer une partie des opérations à réaliser (ordonnancement partiel). Nous élaborons une liste des différentes approches possibles concernant les opérations (ou les ressources de production) à ordonnancer, et justifions une approche par ordonnancement partiel d'une ressource critique. Nous désignons la structure de pilotage correspondante sous le terme de pilotage hybride. L'accroissement de la capacité intrinsèque de réactivité résulte de la conception et du développement d'une structure de communication décomposée en deux niveaux, intégrant chacun une gestion de la robustesse. Ce point constitue une conceptualisation et une extension de la structure de communication de Tchako. Un autre point porte sur le développement d'un module de gestion de contraintes dynamiques portant sur le processus de fabrication. Par ailleurs, l'étude des processus de décision dans un cadre de pilotage temps-réel et distribué montre que les décisions sont de nature multicritère. L'étude de faisabilité que nous présentons a porté sur l'intégration d'une approche multicritère au niveau des processus décisionnels, prenant en compte les contraintes imposées au niveau du pilotage hybride. Elle a mis en évidence le faible niveau de structuration des processus décisionnels et conduit à analyser les possibilités d'intégration de l'opérateur humain via un système interactif d'aide multicritère à la décision
A distributed production activity control system has been developed to solve several problems inherent in the inflexibility of classic centralized production activity control systems. The distributed approach implies local decision makings and real time control for task allocations. This forbids correct forecast on critical information such as time cycle for each manufacturing order, meaning a miss of viability for industrial application. The aim of our work is to provide a structure which takes advantage of both extrema and which is able to support just-in-time concepts: the hybrid production activity control structure. The hybrid approach uses the notion of bottleneck and non bottleneck resources and is based on the distributed control structure developed in the laboratory. The bottleneck is the only resource scheduled. It forces the synchronicity of the whole production structure because of its characteristics. This paper evaluates the relative performances of the three control structures (centralized, distributed and hybrid) through theoretical discussions and practical examples from a simplified industrial case study

Cette these presente une approche originale de certains problemes d'ordonnancement en maintenance aeronautique. L'approche utilisee est basee sur un systeme de raisonnement temporel specifie en clauses de horn: le calcul d'evenements. Ce systeme definit des concepts tres generaux sur le temps et le changement (evenements, periodes, propositions temporelles), qui permettent de representer des actions. On presente un systeme qui elabore une representation appropriee d'un ensemble d'actions, en utilisant des connaissances formalisees sur le domaine technique specifique. Les connaissances utilisees sont de divers types: il peut s'agir: de connaissances semantiques, sur les termes qui sont utilises pour decrire des actions dans le domaine specifique; de connaissances dites pragmatiques, qui indiquent comment utiliser le contexte de l'action pour en preciser la description; de connaissances geometriques ou fonctionnelles simples sur les composants d'un avion. La representation des actions ainsi elaborees permet de mettre en uvre des inferences dont les resultats sont utiles dans un processus d'ordonnancement. En particulier, un ensemble de clauses permet de detecter et d'identifier des incoherences locales (bugs) dans un plan d'actions. A titre d'application, on presente un programme qui resout un probleme de sequencement: il s'agit de contraindre temporellement un ensemble desordonne d'actions, afin de garantir qu'aucun bug ne se produira a l'execution de ces actions. Une maquette de ce programme a ete mise en uvre dans un langage de programmation logique avec contraintes (prolog iii)

Cette thèse a pour objet la planification de trajectoire d’un véhicule robotisé en présence d’obstacles très dynamiques dans un environnement sans contraintes fortes (marquage au sol, voies de circulation…). Le problème est envisagé avec deux stratégies différentes : calculer le profil de vitesse du véhicule sur un chemin prédéfini, ou bien rechercher un chemin admissible à partir d’une hypothèse sur la vitesse du véhicule. Premièrement, nous proposons une approche permettant d’adapter la vitesse d’un véhicule robotisé circulant dans un environnement « semi-contraint » en présence d’autres véhicules. L’approche utilise un ensemble de profils de vitesse de référence compatibles avec les capacités du véhicule et le confort de ses passagers. Des validations quantitatives en simulation ainsi que qualitatives sur un véhicule automatisé ont été menées, démontrant l’intérêt de l’approche. En second lieu, nous introduisons les « Reachable Interaction Sets » (RIS) comme nouveau cadre de travail permettant d’effectuer la planification de chemin parmi des obstacles se déplaçant plus rapidement que le robot. L'approche supprime l’aspect temporel du problème en émettant une hypothèse a priori sur la vitesse du robot, ramenant la planification à une recherche de chemin duale. Des évaluations quantitatives comparent cette approche à l'état de l'art existant, et démontrent l’intérêt des RIS
This thesis studies the trajectory planning of an automated vehicle surrounded by fast moving obstacles in an unconstrained environment (i.e. with no clear lane markings). Two main approaches are proposed: compute a speed profile on a given path, or find a valid path starting from a hypothesis on the speed of the vehicle. The first approach consists of a dynamic adaptation of the speed of an automated vehicle driving in a semi-constrained environment and in the presence of other vehicles. A set of speed profile references is used. They must be compatible with the dynamics of the vehicle and also comfortable for the passengers. Quantitative validations have been conducted in simulation together with qualitative validations on an automated vehicle, which demonstrate the benefits of this planning strategy. In the second approach, the « Reachable Interaction Sets » (RIS) are introduced as a new framework that allows to plan the trajectory of a vehicle surrounded by dynamic obstacles which move faster. The approach removes the temporal aspect of the problem by using a hypothesis about the speed of the vehicle. The remaining problem can be solved out by a static path finding algorithm. Quantitative validations show the advantage of planning approachs based on this framework compared to other state-of-the-art planning strategies

Dans un processus de conception centré sur l'utilisateur, les artefacts évoluent par cycles itératifs jusqu'à ce qu'ils répondent aux exigences des utilisateurs et deviennent ensuite le produit final. Chaque cycle donne l'occasion de réviser la conception et d'introduire de nouvelles exigences qui pourraient affecter les artefacts qui ont été définis dans les phases de développement précédentes. Garder la cohérence des exigences dans tels artefacts tout au long du processus de développement est une activité lourde et longue, surtout si elle est faite manuellement. Actuellement, certains cadres d'applications implémentent le BDD (Développement dirigé par le comportement) et les récits utilisateur comme un moyen d'automatiser le test des systèmes interactifs en construction. Les tests automatisés permettent de simuler les actions de l'utilisateur sur l'interface et, par conséquent, de vérifier si le système se comporte correctement et conformément aux exigences de l'utilisateur. Cependant, les outils actuels supportant BDD requièrent que les tests soient écrits en utilisant des événements de bas niveau et des composants qui n'existent que lorsque le système est déjà implémenté. En conséquence d'un tel bas niveau d'abstraction, les tests BDD peuvent difficilement être réutilisés avec des artefacts plus abstraits. Afin d'éviter que les tests doivent être écrits sur chaque type d'artefact, nous avons étudié l'utilisation des ontologies pour spécifier à la fois les exigences et les tests, puis exécuter des tests dans tous les artefacts partageant les concepts ontologiques. L'ontologie fondée sur le comportement que nous proposons ici vise alors à élever le niveau d'abstraction tout en supportant l'automatisation de tests dans des multiples artefacts. Cette thèse présente tel ontologie et une approche fondée sur BDD et les récits utilisateur pour soutenir la spécification et l'évaluation automatisée des exigences des utilisateurs dans les artefacts logiciels tout au long du processus de développement des systèmes interactifs. Deux études de cas sont également présentées pour valider notre approche. La première étude de cas évalue la compréhensibilité des spécifications des récits utilisateur par une équipe de propriétaires de produit (POs) du département en charge des voyages d'affaires dans notre institut. À l'aide de cette première étude de cas, nous avons conçu une deuxième étude pour démontrer comment les récits utilisateur rédigés à l'aide de notre ontologie peuvent être utilisées pour évaluer les exigences fonctionnelles exprimées dans des différents artefacts, tels que les modèles de tâche, les prototypes d'interface utilisateur et les interfaces utilisateur à part entière. Les résultats ont montré que notre approche est capable d'identifier même des incohérences à grain fin dans les artefacts mentionnés, permettant d'établir une compatibilité fiable entre les différents artefacts de conception de l'interface utilisateur
In a user-centered design process, artifacts evolve in iterative cycles until they meet user requirements and then become the final product. Every cycle gives the opportunity to revise the design and to introduce new requirements which might affect the artifacts that have been set in former development phases. Keeping the consistency of requirements in such artifacts along the development process is a cumbersome and time-consuming activity, especially if it is done manually. Nowadays, some software development frameworks implement Behavior-Driven Development (BDD) and User Stories as a means of automating the test of interactive systems under construction. Automated testing helps to simulate user's actions on the user interface and therefore check if the system behaves properly and in accordance with the user requirements. However, current tools supporting BDD requires that tests should be written using low-level events and components that only exist when the system is already implemented. As a consequence of such low-level of abstraction, BDD tests can hardly be reused with more abstract artifacts. In order to prevent that tests should be written to every type of artifact, we have investigated the use of ontologies for specifying both requirements and tests once, and then run tests on all artifacts sharing the ontological concepts. The resultant behavior-based ontology we propose herein is therefore aimed at raising the abstraction level while supporting test automation on multiple artifacts. This thesis presents this ontology and an approach based on BDD and User Stories to support the specification and the automated assessment of user requirements on software artifacts along the development process of interactive systems. Two case studies are also presented to validate our approach. The first case study evaluates the understandability of User Stories specifications by a team of Product Owners (POs) from the department in charge of business trips in our institute. With the help of this first case study, we designed a second one to demonstrate how User Stories written using our ontology can be used to assess functional requirements expressed in different artifacts, such as task models, user interface (UI) prototypes, and full-fledged UIs. The results have shown that our approach is able to identify even fine-grained inconsistencies in the mentioned artifacts, allowing establishing a reliable compatibility among different user interface design artifacts

Les récentes percées technologiques dans les domaines de l’actionnement, de la perception et de l’intelligence artificielle annoncent une nouvelle ère pour l’assistance à la conduite et les véhicules hautement automatisés. Toutefois, dans un contexte où l’automatisation demeure imparfaite, il est primordial de s’assurer que le système d’automatisation de la conduite puisse maintenir la conscience de la situation du conducteur afin que ce dernier puisse accomplir avec succès son rôle de supervision des actions du système. En même temps, le système doit pouvoir assurer la sécurité du véhicule et prévenir les actions du conducteur qui risqueraient de compromettre sa sécurité et celle des usagers de la route. Il est donc nécessaire d’intégrer dès la conception du système automatisé de conduite, la problématique des interactions avec le conducteur en réglant les problèmes de partage de tâche et de degré de liberté, d’autorité et de niveau d’automatisation du système. S’inscrivant dans le cadre du projet ANR-CoCoVeA (Coopération Conducteur-Véhicule Automatisé), cette thèse se penche de plus près sur la question de la coopération entre l’automate de conduite et le conducteur. Notre objectif est de fournir au conducteur un niveau d’assistance conforme à ses attentes, capable de prendre en compte ses intentions tout en assurant un niveau de sécurité important. Pour cela nous proposons un cadre général qui intègre l’ensemble des fonctionnalités nécessaires sous la forme d’une architecture permettant une coopération à plusieurs niveaux de la tâche de conduite. Les notions d’attribution des tâches et de gestion d’autorité avec leurs différentes nuances sont abordées et l’ensemble des fonctions du système identifiées dans l’architecture ont été étudiées et adaptées pour ce besoin de coopération. Ainsi, nous avons développé des algorithmes de décision de la manœuvre à effectuer, de planification de trajectoire et de contrôle qui intègrent des mécanismes leur permettant de s’adapter aux actions et aux intentions du conducteur lors d’un éventuel conflit. En complément de l’aspect technique, cette thèse étudie les notions de coopération sous l’angle des facteurs humains en intégrant des tests utilisateur réalisés sur le simulateur de conduite dynamique SHERPA-LAMIH. Ces tests ont permis à la fois de valider les développements réalisés et d’approfondir l’étude grâce à l’éclairage qu’ils ont apporté sur l’intérêt de chaque forme de coopération
The recent technological breakthroughs in the actuation, perception and artificial intelligence domains herald a new dawn for driving assistance and highly automated driving. However, in a context where the automation remains imperfect and prone to error, it is crucial to ensure that the automated driving system maintains the driver’s situation awareness in order to be able to successfully and continuously supervise the system’s actions. At the same time, the system must be able to ensure the safety of the vehicle and prevent the driver’s actions that would compromise his safety and that of other road users. Therefore, it is essential that the issue of interaction and cooperation with the driver is addressed throughout the whole system design process. This entails the issues of task allocation, authority management and levels of automation. Conducted in the scope of the projet ANR-CoCoVeA (French acronym for: "Cooperation between Driver and Automated Vehicle"), this thesis takes a closer look at the question of cooperation between the driver and automated driving systems. Our main objective is to provide the driver with a suitable assistance level that accounts for his intentions while ensuring global safety. For this matter, we propose a general framework that incorporates the necessary features for a successful cooperation at the different levels of the driving task in the form of a system architecture. The questions of task allocation and authority management are addressed under their different nuances and the identified system functionalities are studied and adapted to match the cooperation requirements. Therefore, we have developed algorithms to perform maneuver decision making, trajectory planning, and control that include the necessary mechanisms to adapt to the driver’s actions and intentions in the case of potential conflicts. In addition to the technical aspects, this thesis studies the cooperation notions from the human factor perspective. User test studies conducted on the SHERPA-LAMIH dynamic simulator allowed for the validation of the different developments while shedding light on the benefits of different cooperation forms

Dans un circuit asynchrone, la synchronisation entre les blocs est locale: on s'affranchit ainsi des contraintes liées à l'horloge. Ces circuits sont plus robustes, modulaires, moins bruités, et ont une consommation dynamique plus faible que les circuits synchrones. Cependant, le manque d'outils de conception de tels circuits freine leur développement. Cette thèse a permi de développer une technique de synthèse automatique de circuits asynchrones quasi insensibles aux délais (QDI), qui sont particulièrement robustes. La méthode de synthèse permet de synthétiser un circuit totalement décomposé en portes logiques élémentaires, ce qui permet d'effectuer une projection technologique. De plus, une étude formelle réalisée durant la thèse démontre que les circuits synthétisés respectent la contrainte de quasi insensibilité aux délais. Cette technique de synthèse a été développé au sein du projet TAST. Elle a été validée sur un ensemble de circuits de tests.