Intégration de problèmes de satisfaction de contraintes et d'ontologies pour la formalisation et l'exploitation de connaissances dans la configuration de systèmes

Integration of constraint satisfaction problems and ontologies for the formalization and exploitation of knowledge in system configuration

• Auteur / Autrice : Maryam Mohammadamini
• Direction : Thierry Coudert, Elise Vareilles
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Industriel
• Date : Soutenance le 04/12/2023
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes (Toulouse ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie de Production (Tarbes ; 1989-....)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Da Cunha
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Coudert, Elise Vareilles, Catherine Da Cunha, Abdourahim Sylla, Michel Aldanondo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Merlo, Ali Siadat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gestion de configurations

Mots clés libres

Configuration de systèmes

Formalisation des connaissances

Réutilisation des connaissances

Ontologies

Problèmes de satisfaction de contraintes

System Configuration

Knowledge Formalization

Knowledge Reuse

Ontology

Constraint satisfaction problems

Résumé

Cette thèse se concentre sur la configuration des systèmes, une activité de conception impliquant l'assemblage de sous-systèmes et de composants prédéfinis. Le principal défi consiste à formaliser des connaissances pour la configuration de systèmes à différents niveaux d'abstraction en distinguant les vues descriptives et structurelles, puis à les réutiliser pour répondre aux exigences de l’ingénierie ETO. La première contribution est un processus de formalisation des connaissances pour la configuration de systèmes utilisant les ontologies, les problèmes de satisfaction des contraintes (CSP) et les principes de communalité et d'héritage. Ce processus facilite la création de modèles génériques à différents niveaux d'abstraction, garantissant leur cohérence, leur maintenance et leur mise à jour. Les vues descriptives et structurelles fournissent des représentations complètes du système. La deuxième contribution est un processus de réutilisation des connaissances pour la configuration de systèmes en adaptant un processus de configuration à la commande (CTO) à un processus de configuration ETO pour répondre aux exigences ETO. Des instances de modèles génériques descriptives et/ou structurelles sont créées, puis configurées à l'aide d'un processus générique pour répondre aux exigences de l'ETO. Les solutions obtenues sont capitalisées dans une base d'expérience. Enfin, les propositions sont illustrées sur un exemple de bicyclette, mises en œuvre et testées sur la plate- forme OPERA, un logiciel de configuration de systèmes.

This thesis focuses on system configuration, a design activity involving the assembly of predefined subsystems and components. The key challenge is formalizing knowledge for system configuration at various levels of abstraction distinguishing descriptive and structural views and then reusing it to meet Engineer-To-Order (ETO) requirements. The first contribution is a knowledge formalization process for system configuration using ontologies, Constraint Satisfaction Problems (CSPs), commonality and inheritance principles. This process facilitates the creation of generic models at different abstraction levels, ensuring their consistency, maintenance, and update. Descriptive and structural views provide comprehensive system representations. The second contribution is a knowledge reuse process for system configuration by adapting a Configure-To-Order (CTO) configuration process to an ETO configuration process to meet ETO requirements. Instances of generic models are created, descriptive and/or structural, then configured by using a generic process to meet ETO requirements. Obtained solutions are capitalized in an experience base. Finally, proposals are illustrated on a bicycle example, implemented and tested on the OPERA platform, a system configuration software.