L'objectif de ce memoire est de presenter une etude des principales approches existantes pour la synthese de transformations perception-action permettant le pilotage reactif d'un robot mobile vers un but situe dans un univers inconnu. Cette etude est motivee par les limitations du systeme de navigation mis en place dans le cadre du projet Europeen Mithra Eureka EU:110 et qui est base sur l'execution d'un chemin extrait d'un modele parametrique de l'environnement percu. La premiere transformation consideree est basee sur les methodes dites de champs de forces, derivees des methodes a base de potentiels. Nous proposons en particulier une approche heuristique favorisant les mouvements de translation afin de limiter les phenomenes de blocage du robot. La totalite des problemes n'etant pas resolus, nous nous sommes alors interesses a une deuxieme categorie d'outils de synthese de transformations: la logique floue. Les experiences realisees nous ont permis de constater que les problemes rencontres sont similaires a ceux des champs de forces. La seconde partie du manuscrit est dediee a l'utilisation en robotique de techniques issues de l'apprentissage automatique en controle. Nous nous sommes plus particulierement interesses a deux grandes categories d'approches : le supervise et le renforce. Apre`s avoir rappele les contraintes propres a la robotique qu'un algorithme d'apprentissage choisi doit etre en mesure de gerer, nous avons propose dans le cadre de l'apprentissage supervise l'utilisation d'un reseau de neurones de type Grow and Learn couple a une analyse en composantes principales des donnees capteurs. Nous avons ensuite propose un nouvel algorithme d'apprentissage de regles floues pouvant etre utilise dans le cadre d'une approche de type Adaptive Heuristic Critic en apprentissage renforce.

L'activité de "pronostic de défaillances" est aujourd'hui considérée comme un processus clef dans les stratégies de maintenance industrielle. Cependant, dans la pratique, les outils de pronostic sont encore rares. Les approches aujourd'hui stabilisées reposent sur un historique des incidents assez conséquent pour être représentatif des événements potentiellement prévisibles. L'objet de cette thèse est de proposer un "outil" permettant de prédire la dégradation d'un équipement sans connaissance a priori sur son comportement, et de générer les indicateurs de pronostic permettant d'optimiser les stratégies de maintenance. Dans cet objectif, notre contribution se décline en trois aspects complémentaires.<br>- Un premier volet de travail traite de la formalisation du processus de pronostic. Le concept de pronostic est défini et positionné par rapport aux stratégies de maintenance. Différents mesures typées pronostic sont proposées et les outils utilisables dans ce contexte sont étudiés (nature, applicabilité, guide de choix).<br>- Le coeur du travail porte ensuite sur la spécification d'un système neuro-flou permettant de reproduire l'évolution des propriétés d'un équipement, et de prédire un état de dégradation au cours du temps. Plus précisément les développements visent la proposition d'une architecture neuro-floue permettant de satisfaire un objectif de contrôle de l'erreur de prédiction, quel que soit l'horizon de prédiction.<br>- Nous développons finalement une approche floue/possibiliste d'adaptation des processus classiques d'évaluation prévisionnelle des grandeurs de sûreté de fonctionnement au cas prédictif (fiabilité, MTTF). Ces indicateurs doivent permettre in fine d'optimiser les stratégies de maintenance en tenant compte de l'incertitude inhérente à l'étape de prédiction des dégradations.

En gestion de projet, les procédures de pondération sont associées à l'évaluation de paramètres intervenant dans les processus de décision. Malgré cet enjeu les outils du terrain sont très souvent peu adaptés aux exigences projet. Certains conduisent même à des résultats inexacts. Parallèlement, les solutions disponibles dans le monde de la recherche ne présentent pas toujours la souplesse nécessaire à leur exploitation immédiate sur le terrain. Ce travail de thèse apporte des éléments de réponse tant sur le plan théorique que pratique. Il s'inscrit dans le cadre plus particulier des outils dit de tri croisé. Cette désignation englobe toute méthode ramenant le problème à un ensemble de comparaisons binaires des éléments à pondérer pour simplifier la tâche du groupe de décision.<br />Nos apports consistent tout d'abord en une plus grande flexibilité dans la prise en compte des opinions des décideurs. Une formulation mathématique générale du problème est proposée ainsi que des perspectives, basées sur la logique floue, en vue d'une meilleure gestion de l'imprécision inhérente au jugement. Notre contribution se situe aussi au niveau de la détection et du traitement de l'incohérence induite par l'agrégation de comparaisons binaires comportant le plus souvent une part d'information redondante sans être nécessairement concordante. Un indicateur de cohérence original est proposé de même qu'une procédure itérative en vue de l'amélioration de cette cohérence. De plus, l'introduction de la notion d'entité votante permet d'envisager une plus grande variété de stratégies de vote et de cibler l'assistance apportée au groupe de décision. Enfin sur le plan pratique, un concept original de plate-forme de tri croisé asynchrone et réparti est proposé. Il offre une grande souplesse au niveau de la conception et de la conduite d'une procédure de tri croisé en projet. Une maquette informatique a été développée en vue de valider une partie de ses fonctionnalités.

Les techniques classiques de synthèse des mécanismes sont encore limitées de point de vue application et performances. L'expérience du c oncepteur est encore l'atout essentiel pour résoudre ce genre de problème. Dans ce but, on se propose de développer des outils de synthèse de mécanismes plans et spatiaux et de robots parallèles par une méthode évolutionnaire. La première partie s'intéresse à la synthèse des mécanismes plans et spatiaux. La nouvelle modélisation proposée utilise le paramétrage de Denavit-Hartenberg. Ce paramétrage permet facilement d'étudier, les quatre familles de mécanismes que nous avons identifié. Ils sont résolus par une technique d'optimisation basée sur un couplage entre un algorithme génétique et un contrôleur de logique floue. On développe égalem ent une application d'un mécanisme spatial, que nous avons proposé, comme dispositif anti-escarres. La deuxième partie est dédiée à l'analyse et à la synthèse dimensionnelle du robot DELTA pour un espace de travail prescrit. On introduit la notion de puissance d'un point par rapport à une surface, utilisée dans la formulation du problème de synthèse. En fait, cette approche repose sur un processus d'optimis ation génétique s'adaptant aux différents critères de synthèse.

Le contexte général de mes travaux de recherche se situe dans le domaine de la représentation, modélisation puis combinaison des connaissances en milieu imprécis et vague, en particulier dans la théorie des sous-ensembles flous, d'une part, et dans la théorie des multi-ensembles, d'autre part. Dans ce contexte, nous nous attachons à concevoir des modèles ou outils linguistiques pour palier les problèmes d'imprécision. Notre travail s'est d'abord fondé sur la modulation, préservant la simplicité d'un espace de variables linguistiques de cardinalité assez faible mais sur lequel un large éventail de nuances peut être appliqué. Puis nous avons utilisé ces modèles et outils dans des contextes où l'expression de nuances est très importante, comme le *perceptual computing* dans le domaine de la classification des couleurs ou encore le jeu théâtral, et, plus récemment, pour la capture des intentions des programmeurs pour établir des politiques de contrôle et d'adaptation dynamique des architectures logicielles selon l'approche du calcul auto-régulé (*autonomic computing*).

Le concept de système multi sources, avec une gestion intégrée et optimisée de l'énergie, auquel différents systèmes de stockage sont associés est envisagé comme un élément de réponse à la problématique liée au caractère aléatoire et fluctuant de la production dispersée d'origine éolienne. Dans ce contexte, il apparaît intéressant d'associer les sources de production éoliennes et hydrauliques. Ces dernières sont en effet susceptibles, de par leur souplesse et leur disponibilité, de compenser le caractère aléatoire et fluctuant de l'éolien. Les générateurs et les systèmes de stockage d'une centrale multi sources peuvent être localisés en différents points du réseau mais sont gérés par un opérateur industriel unique. Comme la problématique de l'éolien se retrouve à tous les niveaux temporels de gestion, il est nécessaire de mettre en place une supervision multi niveaux de la centrale intégrée éolien/hydraulique/stockage envisagée. A chaque niveau correspond des objectifs et des moyens à définir pour répondre à ces exigences. Cependant, la problématique étant vaste, les travaux ont porté essentiellement sur deux niveaux : niveau " court terme " et niveau " moyen terme ". Le but de la thèse est de proposer des méthodes de supervision pour la gestion des systèmes éolien/hydraulique/stockage. Ainsi, dix superviseurs sont proposés suivant différents outils de supervision (logique floue, fonction optimisation,...). Enfin, les performances de ces superviseurs sont comparées à l'aide de différents indicateurs permettant de quantifier leurs apports en fonction des objectifs des différents niveaux de supervision (qualité de puissance, efficacité énergétique,...).

Cette thèse présent quelques nouveaux algorithmes de localisation de défaut pour des lignes de transport d'énergie. Ces algorithmes sont basés sur un modèle de ligne avec des paramètres distribués, qui explique en soi la capacité de shunt et la nature distribuée des pertes de ligne. Dans quelques parties de cette thèse, la dépendance des paramètres de la ligne de la fréquence est prise en compte et un nouvel algorithme de localisation de défaut est proposé selon un tel modèle de ligne. Récemment, quelques efforts de recherches ont été concentrés sur des techniques de localisation de défaut dans les lignes de transmission compensées série. Dans cette thèse on propose deux nouveaux et précis algorithmes de localisation de défaut pour de tels systèmes. L'algorithme se sert de deux routines pour l'évaluation de la distance de défaut, 1' un pour le défaut en aval du condensateur série et l'autre pour le défaut en amont du condensateur série. Puis un procédé spécial pour choisir la solution correcte est utilisé. Des échantillons de tensions et de courants aux deux extrémités de la ligne sont pris synchroniquement et employés pour calculer le point du défaut. L'exactitude des algorithmes proposés n'est pas sensiblement affectée par résistance de défaut et angle de commencement de défaut et n'exige aucune connaissance des impédances de source. Dans la dernière partie de cette thèse nous présentons un nouvel algorithme de localisation de défaut utilisant la logique floue de type de Takagi-Sugeno pour fournir une bonne estimation du point de défaut. Les résultats de simulation confirment que l'approche logique floue peut être utilisée comme une alternative efficace pour la localisation précise du défaut dans les lignes de transmission.

Ce travail de recherche entre dans le cadre des systèmes de recherche d'images par le contenu, en particulier la recherche par la texture. Le but de ce travail est de permettre à l'utilisateur de naviguer dans de grande base de données d'images sans formulation de requêtes en un langage d'interrogation spécifique. Pour atteindre cet objectif, nous avons réparti le travail en deux grands volets. Le premier volet concerne l'extraction et l'identification d'un modèle de texture composé d'attributs pertinents. Pour atteindre cet objectif, nous avons proposé d'étudier deux modèles de texture : les matrices de co-occurrences et les attributs de Tamura. La sélection et la validation du modèle caractéristique ont été faites à partir de plusieurs applications que nous avons proposées dans le cadre de cette thèse après réduction de la dimension de l'espace de représentation des modèles de texture. Ensuite, la navigation s'effectue à l'aide de treillis de Galois avec une interface HTML tout en passant par une phase d'interprétation du modèle de texture numérique en un modèle sémantique. Le problème de transcription du numérique au sémantique est considéré comme un problème de discrétisation des valeurs numériques continues. Un autre problème se manifeste lorsque la taille de la base des images augmente, les performances du système de navigation se dégradent. Pour pallier à ce problème, nous proposons de créer des résumés qui de plus permettent de focaliser la recherche et la navigation sur un ensemble d'images cibles et non pas sur toute la base.

Les services de maintenance interviennent pour maintenir ou remettre en état de bon fonctionnement les équipements. A travers la réduction de l'indisponibilité des équipements, ils participent à l'amélioration de la compétitivité des entreprises. Le service de maintenance est composé entre autre, de ressources humaines qui réalisent les tâches de maintenance. L'un des problèmes du manager de ce service est alors de trouver, pour chaque tâche, quelle ressource la traitera et quand. <br />Dans cette thèse, nous nous intéressons à un problème d'affectation et d'ordonnancement en prenant en compte les compétences des ressources humaines. Les différences de compétence sont peu intégrées dans les modèles de la littérature. Les ressources sont en effet souvent considérées comme identiques ou n'ayant qu'une compétence. Les différents types de tâches présentent aussi des spécificités qui sont peu retrouvées dans les approches de la littérature. Cette problématique se retrouve dans d'autre contexte que celui de la maintenance et touche plus généralement l'affectation et l'ordonnancement de l'activité d'un service.<br />Nous proposons une approche de résolution dynamique pour un problème mono-critère d'affectation et d'ordonnancement des activités de maintenance. Dans le contexte de la maintenance, différents critères concernant les ressources et les tâches sont importants. Nous proposons donc une extension de l'approche dynamique mono-critère au multi-critère. Certaines données utilisées dans l'affection et l'ordonnancement sont incertaines. Pour anticiper la présence de ces incertitudes nous proposons une approche dynamique, proactive à un problème multi-critère d'affectation et d'ordonnancement d'activité de maintenance en contexte incertain. Toutes ses approches font appel à une méthode d'amélioration par modification partielle de l'ordonnancement, inspirée de la méthode du kangourou.

Reproduction de : Habilitation à diriger des recherches : Sciences physiques. Automatique et informatique industrielle : Lille 1 : 2006. / N° d'ordre (Lille 1) : 545. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 82-85. Liste des publications et communications.