The need to visualise sets of data and networks within a company is awell-known task. In this thesis, research has been done of techniques used to visualize complex networks in order to find out if there is a generalized optimal technique that can visualize complex networks. For this purpose an application was implemented containing three different views, which were selected from the research done on the subject. As it turns out, it points toward that there is no generalized optimal technique that can be used to default visualize complex networksin a satisfactory way. A definit conclusion could not be given due to the fact that all visualization techniques which could not be evaluated within this thesis timeframe. / Behov av att visualisera data inom bolag är ett känt faktum. Denna avhandling har använt olika tekniker för att undersöka om det existerar en generell optimal teknik som kan tillämpas vid visualisering av komplexa nätverk. Vid genomförandet implementerades en applikation med tre olika vyer som valdes ut baserat på forskning inom det valda området. Resultatet visade att det inte existerar en generell optimalteknik som kan tillämpas vid visualisering av komplexa nätverk, det medför att en definitiv slutsats inte kan dras. Det på grund av att alla de visualiseringstekniker som existerar inte kunde undersökas inom examensarbetets tidsram.

Sverige är ett av de länder med högst återvinnings- och skräphanteringsratio. Mängden deponi har minskat mer och mer under de senaste åren och ersatts med fler återvinningsmetoder samt energiåtervinning. Dock så är en hög andel av det material som förbränns och hamnar på deponi fortfarande användingsbart vid återvinning. Därför finns det ett behov att hitta en mer effektiv lösning för materialåtervinning. Rapporten täcker arbetet med att utveckla och visualisera ett koncept för en single-stream återvinningsanläggning som skall kunna appliceras i Sverige. Material och skräptyper har studerats och evaluerats. Detta gav sju olika fraktioner: blandat papper, PE, PP, HDPE, järnhaltiga metaller, icke järnhaltiga metaller samt trä. För dessa fraktioner har sedan maskiner valts ut och sedan 3D-modellerats. Omgivande komponenter som t.ex. trappor och ställningar har även modellerats för att ge ett verkligt intryck av återvinningsanläggningen. För exteriören av anläggningen har fotogrammetri använts för att återskapa en topografi för att sedan integrara byggnaden i topografin. Animationer har gjorts för både exteriören och interiören för att visa hur skräpet kommer till anläggningen, behandlas, och sedan transporteras iväg. Eftersom arbetet har varit på ett konceptuell nivå ges rekommendationer och tips på fortsatt arbete för att kunna verkställa en sådan anläggning i Sverige. / Sweden is one of the countries with the highest recycling and waste processes rates. Over the years the landfill has been reduced and replaced by better recycling and waste-to-energy through combustion. However, a large amount of the waste that goes to to combustion and landfill are still useable if recycled. Therefore there is a demand of finding a more efficient solution for recycling material. The report covers development and visualisation of a concept for a single stream recycling plant that could be applied on waste in Sweden. Materials and waste has been studied and evaluated to find seven fractions to recycle from a mixed waste stream: mixed paper, PE, PP, HDPE, ferrous metals, non ferrous metals, and wood. Machines were selected and 3D modelled. Photogrammetry was used to recreate a topography of the surroundings to put the plant in. Animations were made of the exterior and interior demonstrating how the waste arrives to the plant, gets sorted, and finally transported away. Since the work is on a conceptual level the report provides recommendations and future work for how to further develop the plant, and finally build it in Sweden.

Yes / Understanding the dynamic free surface of geophysical flows has the potential to enable direct inference of the flow properties based on measurements of the free surface. An important step is to understand the inherent response of free surfaces in depth-limited flows. Here a model is presented to demonstrate that free surface oscillatory spatial correlation patterns result from individual surface features oscillating vertically as they advect over space and time. Comparison with laboratory observations shows that these oscillating surface features can be unambiguously explained by simple harmonic motion, whereby the oscillation frequency is controlled by the root-mean-square water surface fluctuation, and to a lesser extent the surface tension. This demonstrates that the observed “complex” wave pattern can be simply described as an ensemble of spatially and temporally distributed oscillons. Similarities between the oscillon frequency and estimated frequency of near-bed bursting events suggest that oscillon behaviour is linked with the creation of coherent flow structures.

La visualisation géographique de l'information est un aspect important du SOLAP. Elle est le troisième élément clé pour supporter une analyse facile, rapide et intuitive des données prônée par l'approche SOLAP. Cependant, à ce jour, aucune étude ne s'est intéressée spécifiquement à cet aspect du SOLAP et les stratégies de visualisation utilisées traditionnellement dans les SIG ne conviennent pas à l'approche interactive et multidimensionnelle. Ce mémoire présente une recherche exploratoire proposant premièrement de placer la visualisation géographique au coeur de la relation entre l'utilisateur et la base de données. Cette stratégie fait ressurgir plusieurs besoins et possibilités explorées au cours de ce mémoire. Le respect de la flexibilité d'analyse SOLAP, les divers types de visualisation nécessaires pour rendre les différents types de requêtes, puis les manipulations graphiques qui peuvent s'opérer dans un environnement SOLAP font l'objet de propositions. Deuxièmement, ce mémoire propose une méthode permettant une relation directe entre les données et leur visualisation, sans l'intermédiaire de l'utilisateur. La solution théorique résultante respecte la philosophie d'exploration interactive prônée par l'approche SOLAP. Elle suggère l'intégration de l'expertise en visualisation géographique à l'intérieur même de la technologie SOLAP par l'ajout de métadonnées et d'une base de connaissances sémiologiques. Ce premier pas vers une amélioration du processus de visualisation avec SOLAP ouvre la porte à plusieurs recherches ultérieures.

Le projet IMAGE vise à offrir des outils aux utilisateurs pour augmenter et accélérer la compréhension de situations complexes. En utilisant des technologies de pointe et des concepts de réalité virtuelle, un environnement virtuel immersif a été développé. Ce mémoire présente la deuxième version du projet IMAGE et se concentre sur les aspects visuels et immersifs de l'environnement. Les outils de visualisation et de manipulation sont conçus dans le but d'offrir de nouvelles possibilités dans l'analyse de situations complexes. La première version du projet (IMAGE VI) est tout d'abord présentée. Par la suite, une revue des différents concepts utilisés dans le projet est effectuée. Après une présentation du module Exploration, principale plateforme développée dans le cadre d'IMAGE V2, la problématique de la représentation des simulations dans un environnement immersif est abordée. La solution proposée, nommée arbre multichronique, est une manière de visualiser de l'information dans un espace virtuel et sera ensuite expliquée en détails. Finalement, une évaluation du système ainsi qu'une discussion sur le développement du projet complètent le mémoire.

Ce mémoire présente les concepts et la réalisation d’outils de visualisation d’information dans un objectif d’aide à la compréhension de systèmes complexes. L’implantation des différents outils proposés a été réalisée dans le cadre du projet IMAGE mené au centre RDDC Valcartier. L’objectif principal de ce projet est de fournir une méthodologie et des outils afin d’aider à la compréhension de systèmes complexes. Le concept proposé par IMAGE repose principalement sur la synergie de quatre principes, soit la représentation, la scénarisation, la simulation et l’exploration. Nous nous attarderons ici essentiellement à l’aspect exploration. On propose d’abord une version desktop non immersive du module d’exploration. Différents outils de visualisation ont été développés à l’aide de l’outil de développement graphique Eye-Sys. Un ensemble d’affichages graphiques interactifs est proposé et s’inspire notamment de plusieurs techniques dans le domaine de la visualisation d’information. Ensuite, une version immersive des outils de visualisation a été réalisée. À partir de différents concepts de réalité virtuelle connus comme la stéréoscopie off-axis, des outils de visualisation ont été adaptés pour que l’on puisse les utiliser de façon immersive dans un environnement virtuel de type CAVE. On propose également l’intégration de différents périphériques de contrôle comme une télécommande sans fil et une tablette PC afin de faciliter la navigation dans l’environnement et la manipulation des différents outils de visualisation développés.

Yes / Ultrasound injection molding has emerged as an alternative production route for the manufacturing of micro-scale polymeric components, where it offers significant benefits over the conventional micro-injection molding process. In this work, the effects of ultrasound melting on the mechanical and morphological properties of micro-polypropylene parts were characterized. The ultrasound injection molding process was experimentally compared to the conventional micro-injection molding process using a novel mold, which allows mounting on both machines and visualization of the melt flow for both molding processes. Direct measurements of the flow front speed and temperature distributions were performed using both conventional and thermal high-speed imaging techniques. The manufacturing of micro-tensile specimens allowed the comparison of the mechanical properties of the parts obtained with the different processes. The results indicated that the ultrasound injection molding process could be an efficient alternative to the conventional process.

Les données de sismique réflexion sont une source d'information essentielle pour la modélisation tridimensionnelle des structures du sous-sol dans l'exploration-production des hydrocarbures. Ce travail vise à fournir des outils de visualisation pour leur interprétation. Les défis à relever sont à la fois d'ordre qualitatif et quantitatif. Il s'agit en effet de considérer (1) la nature particulière des données et la démarche d'interprétation (2) la taille des données. Notre travail s'est donc axé sur ces deux aspects : 1) Du point de vue qualitatif, nous mettons tout d'abord en évidence les principales caractéristiques des données sismiques, ce qui nous permet d'implanter une technique de visualisation volumique adaptée. Nous abordons ensuite l'aspect multimodal de l'interprétation qui consiste à combiner plusieurs sources d'information (sismique et structurale). Selon la nature de ces sources (strictement volumique ou volumique et surfacique), nous proposons deux systèmes de visualisation différents. 2) Du point de vue quantitatif, nous définissons tout d'abord les principales contraintes matérielles intervenant dans l'interprétation, ce qui nous permet d'implanter un système générique de gestion de la mémoire. Initialement destiné au couplage de la visualisation et des calculs sur des données volumiques massives, il est ensuite amélioré et spécialisé pour aboutir à un système dynamique de gestion distribuée de la mémoire sur cluster de PCs. Cette dernière version, dédiée à la visualisation, permet de manipuler des données sismiques à échelle régionale (100-200 Go) en temps réel. Les problématiques sont abordées à la fois dans le contexte scientifique de la visualisation et dans le contexte d'application des géosciences et de l'interprétation sismique / Seismic reflection data are a valuable source of information for the three-dimensional modeling of subsurface structures in the exploration-production of hydrocarbons. This work focuses on the implementation of visualization techniques for their interpretation. We face both qualitative and quantitative challenges. It is indeed necessary to consider (1) the particular nature of seismic data and the interpretation process (2) the size of data. Our work focuses on these two distinct aspects : 1) From the qualitative point of view, we first highlight the main characteristics of seismic data. Based on this analysis, we implement a volume visualization technique adapted to the specificity of the data. We then focus on the multimodal aspect of interpretation which consists in combining several sources of information (seismic and structural). Depending on the nature of these sources (strictly volumes or both volumes and surfaces), we propose two different visualization systems. 2) From the quantitative point of view, we first define the main hardware constraints involved in seismic interpretation. Focused on these constraints, we implement a generic memory management system. Initially able to couple visualization and data processing on massive data volumes, it is then improved and specialised to build a dynamic system for distributed memory management on PC clusters. This later version, dedicated to visualization, allows to manipulate regional scale seismic data (100-200 GB) in real-time. The main aspects of this work are both studied in the scientific context of visualization and in the application context of geosciences and seismic interpretation

During an incident, which is critical in nature, sense-making by the individuals involved are essential in ensuring an optimal response to the incident. The incident management systems employed to manage the allocation of resources to an incident allow for the visualisation of the incident and its constituents, and this visualisation supports sense-making by improving knowledge transfer. Knowledge visualisation contains pitfalls that can be avoided by implementing knowledge visualisation criteria. The purpose of this study is to identify the knowledge visualisation criteria that optimise the knowledge transfer by visual artifacts in incident management systems like emergency medical or fire-response systems. This study used the design science research (DSR) methodology and was conducted in the context of critical incident response management. A review of the existing literature was done to identify an initial set of knowledge visualisation criteria. The initial set was evaluated by content experts (using questionnaire driven interviews) and usability experts (using questionnaire driven interviews, usability testing with eye tracking and a survey) in the context of an emergency incident management system. The main contribution of this study is a validated set of knowledge visualisation criteria to guide knowledge transfer in incident management systems. / School of Computing / M. Sc. Computing

De nombreuses méthodes d'Extraction de Connaissances dans les Données (ECD) produisent des résultats sous forme de règles. Les règles ont l'avantage de représenter les connaissances de manière explicite, ce qui en fait des modèles tout à fait intelligibles pour un utilisateur. Elles sont d'ailleurs au fondement de la plupart des théories de<br />représentation de la connaissance en sciences cognitives. En fouille de données, la principale technique à base de règles est l'extraction de règles d'association, qui a donné lieu à de nombreux travaux de recherche.<br /><br />La limite majeure des algorithmes d'extraction de règles d'association est qu'ils produisent communément de grandes quantités de règles, dont beaucoup se révèlent même sans aucun intérêt pour l'utilisateur. Ceci s'explique par la nature non supervisée de ces algorithmes : ne considérant aucune variable endogène, ils envisagent dans les règles toutes les combinaisons possibles de variables. Dans la pratique, l'utilisateur ne peut pas exploiter les résultats tels quels directement à la sortie des algorithmes. Un post-traitement consistant en une seconde opération de fouille se<br />révèle indispensable pour valider les volumes de règles et découvrir des connaissances utiles. Cependant, alors que la fouille de données est effectuée automatiquement par des algorithmes combinatoires, la fouille de règles est une<br />tâche laborieuse à la charge de l'utilisateur.<br /><br />La thèse développe deux approches pour assister l'utilisateur dans le post-traitement des règles d'association :<br />– la mesure de la qualité des règles par des indices numériques,<br />– la supervision du post-traitement par une visualisation interactive.<br /><br />Pour ce qui concerne la première approche, nous formalisons la notion d'indice de qualité de règles et réalisons une classification inédite des nombreux indices de la littérature, permettant d'aider l'utilisateur à choisir les indices pertinents pour son besoin. Nous présentons également trois nouveaux indices aux propriétés originales : l'indice<br />probabiliste d'écart à l'équilibre, l'intensité d'implication entropique, et le taux informationnel. Pour ce qui concerne la seconde approche, nous proposons une méthodologie de visualisation pour l'exploration interactive des règles. Elle<br />est conçue pour faciliter la tâche de l'utilisateur confronté à de grands ensembles de règles en prenant en compte ses capacités de traitement de l'information. Dans cette méthodologie, l'utilisateur dirige la découverte de connaissances<br />par des opérateurs de navigation adaptés en visualisant des ensembles successifs de règles décrits par des indices de qualité.<br /><br />Les deux approches sont intégrées au sein de l'outil de visualisation ARVis (Association Rule Visualization) pour l'exploration interactive des règles d'association. ARVis implémente notre méthodologie au moyen d'une représentation<br />3D, inédite en visualisation de règles, mettant en valeur les indices de qualité. De plus, ARVis repose sur un algorithme spécifique d'extraction sous contraintes permettant de générer les règles interactivement au fur et à mesure de la navigation de l'utilisateur. Ainsi, en explorant les règles, l'utilisateur dirige à la fois l'extraction et le<br />post-traitement des connaissances.