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Titre du projet de recherche

Accélérer la Construction de Jumeaux Numériques : une Approche Low-Code basée sur la Connaissance du Domaine

niveau d'étude

Maîtrise ou doctorat

Directeur/codirecteur

Directeur : Bentley Oakes

Fin de l'affichage

1 septembre 2025

Domaines d'expertise

Industrie 4.0

Études de modélisation et de simulation

Logiciels et développement

Réalité virtuelle et simulations connexes

Pôle d'excellence principal


Modélisation et intelligence artificielle

Pôle(s) d'excellence secondaire(s)

Industrie du futur et société numérique

Technologies de l'information et communications

Unité(s) et département(s)

Département de génie informatique et génie logiciel

Conditions

  • Motivation pour apprendre et résoudre des problèmes
  • Capacité à communiquer et à écrire en anglais

Veuillez consulter la page de mes étudiants pour plus de détails sur la candidature.

Description détaillée

Les jumeaux numériques (JN) sont des répliques numériques de systèmes complexes, tels que des machines, des usines ou même des villes entières. Grâce à une détection, une modélisation, une simulation et un contrôle précis avancés, leurs utilisations incluent la prédiction de scénarios, les avertissements de danger imminent et l'optimisation pour améliorer les performances ou réduire la consommation de ressources. Les JN devraient remodeler les affaires et la société d’ici 2035, avec une valeur marchande mondiale dépassant 64 milliards de dollars canadiens au cours des prochaines années. Ainsi, investir dans la construction de JN est important pour que l'industrie, le gouvernement et les citoyens du Canada comprennent et contrôlent leurs systèmes complexes, en particulier dans les domaines de la fabrication et des infrastructures.

Malgré l’impact économique, sociétal et environnemental prometteur des JN, les recherches actuelles n’ont pas encore abordé les principaux obstacles à la construction des JN. Principalement, la plupart des utilisateurs ont des connaissances de domaine (CD) disjointes et incohérentes telles que les exigences du système, les simulateurs et les modèles, avec une qualité insuffisante pour construire une JN robuste. De plus, les méthodologies et outils JN existants ne conviennent pas aux personnes sans expérience en modélisation et fournissent peu d’orientations ou de recommandations. L'utilisateur prend plus de temps et consacre plus d'efforts cognitifs à ce processus ad hoc que nécessaire. Ce programme de recherche vise à surmonter ces obstacles et à réduire considérablement le temps et les efforts de création de JN, de sorte que les utilisateurs puissent assembler une JN initiale pour leur système et commencer à tirer parti de services tels que la visualisation et la vérification en une semaine de travail.

Le premier objectif de ce programme de recherche interdisciplinaire est de fournir une structure et une méthodologie sémantiques (fondées sur l'ontologie) permettant aux utilisateurs de collecter une quantité suffisante de DK pour construire le DT. Nous définirons des mesures de qualité DK pour guider les utilisateurs dans leurs améliorations.

Deuxièmement, notre recherche produira une plate-forme open source conviviale et « low-code » qui intègre une méthodologie d'échafaudage étape par étape pour construire des DT. Le DK structuré fournira la base de connaissances permettant de recommander des composants DT appropriés, guidés par les exigences de l'utilisateur pour le DT.

Le dernier objectif de recherche concerne l’amélioration de l’utilisabilité de techniques avancées telles que la vérification et la validation, ainsi que l’apprentissage automatique au sein du DT. Ces techniques augmentent la sécurité du système et optimisent son comportement, mais leur configuration et leurs résultats sont complexes. Pour résoudre ce problème, nous fournirons une configuration (semi-) automatisée de ces composants en fonction du DK fourni. Les résultats techniques seront expliqués à l'aide du DK, fournissant à l'utilisateur des contre-exemples et des visualisations faciles à comprendre.

Possibilité de financement

Financement disponible

Bentley Oakes

Bentley Oakes

Professeur adjoint

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