Description
Date depot: 1 octobre 2020
Titre: Jumeau numérique pour l’orchestration dynamique de systèmes autonomes et embarqués
Directeur de thèse:
Jacques MALENFANT (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
L’autonomie et l’auto-adaptation caractérisent les systèmes actuels et futurs dans presque tous les domaines d’application: automobile (par exemple, voitures autonomes Tesla), robotique (par exemple, les robots Boston Dynamics), Industrie 4.0 (par exemple, lignes de production reconfigurables à la demande). Ces systèmes hautement autonomes sont très difficiles à construire, ils ont besoin de fonctionnalités allant de la surveillance, l’analyse, la planification, la prise de décision à l’auto-adaptation et l’auto-configuration. Le concept de jumeau numérique a d’abord été défini et utilisé par la NASA pour répondre aux défis susmentionnés au cours de toutes les phases du cycle de vie des navettes spatiales, de la conception, l’ingénierie, l’exploitation au décommissionnement. Le jumeau numérique est défini par la NASA et l’USAF (United States Air Force) comme «une simulation multi-physique, multi-échelle et probabiliste intégrée d’un véhicule ou d’un système tel que construit qui utilise les meilleurs modèles physiques disponibles, les mises à jour de capteurs, l’historique de la flotte, etc. ., pour refléter la vie de son jumeau physique. La technologie du jumeau numérique a une grande importance pour l’IDM (Ingénierie dirigée par les modèles) car elle peut permettre à l’IDM de couvrir tout le cycle de vie du système et de garantir l’autonomie et l’auto-adaptation des systèmes complexes de la phase de conception du système à la phase d’exploitation. Le but de cette thèse est d’exploiter la technologie des jumeaux numériques dans un écosystème IDM basé sur un projet open source Papyrus pour aborder les problématiques de monitoring, diagnostic et l’auto-adaptation de systèmes complexes. Le candidat examinera les questions de recherche et développement suivantes: - Comment concevoir une architecture de référence pour le jumeau numérique et une API indépendante des services qui les utiliseront. - Comment monitorer efficacement les systèmes physiques et collecter des données en temps réel? Les nouvelles technologies de l’IoT (Internet des objets) seront étudiées à cet effet. - Comment construire un environnement dynamique basé sur les modèles pour le jumeau numérique en utilisant l’approche Models@Runtime , - Comment garantir les capacités d’auto-adaptation et d’auto-configuration dans le jumeau numérique. Les techniques d’optimisation stochastique sont une solution potentielle pour l’auto-adaptation.
Doctorant.e: Huang Yining