Résolution par satisfaction de contraintes appliquée à l'aide à la décision en conception architecturale

par Raphaël Chenouard

Thèse de doctorat en Informatique. Traitement du signal

Sous la direction de Patrick Sebastian.

Soutenue en 2007

à Bordeaux, ENSAM .


  • Résumé

    La conception architecturale de systèmes mécaniques et énergétiques permet d’étudier la faisabilité de concepts préalablement choisis pendant la phase de recherche de concepts. Elle fait partie de la phase de conception préliminaire et son achèvement vise à définir l'architecture globale qui sera étudiée pendant la phase de conception détaillée d’un produit. Les principales caractéristiques d'un produit (dimensions, choix de composants, de formes, de topologies ou de matériaux) sont alors fondamentales à ce stade de la conception. La conception architecturale nécessite aussi la prise en compte des comportements physiques et des interactions du produit, de ses composants et des milieux extérieurs, de critères économiques, environnementaux, etc. Suivant les exigences du cahier des charges fonctionnel. Le concepteur définit un modèle mathématique exprimant cette connaissance liée au produit. Ce modèle peut être traité à l’aide d’un solveur de Problèmes de Satisfaction de Contraintes numériques (CSP). Ce type de solveur traite de manière générique des problèmes formulés à l'aide de contraintes, de variables et de domaines. Nous proposons de nouveaux algorithmes et de nouvelles heuristiques qui prennent en compte des besoins spécifiques au concepteur en conception préliminaire, comme : la classification des variables, les précisions relatives aux valeurs de certaines variables, les contraintes par morceaux. Les études de faisabilité de plusieurs systèmes mécaniques et énergétiques ont été réalisées avec succès. Les nouveaux algorithmes ont permis de diminuer significativement les temps de calculs, mais ils ont aussi permis d’améliorer la qualité des solutions calculées au regard des besoins du concepteur.

  • Titre traduit

    Constraint satisfaction solving applied to decision support for embodiment design


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The embodiment and conceptual design phases of mechanical and energetic systems are concerned with preliminary design. The embodiment design phase aims at investigating the feasibility of concepts emerging from conceptual design. Embodiment achieves to make a decision concerning the main features of the architecture of a product, which will be detailed in the next design phase. The main characteristics of the product are relating to dimensions, choices of components, shapes, topologies or materials. Decisions can better be supported by carrying out models which mainly take into consideration functional specifications and physical behaviors, namely a mathematical definition of the designer knowledge. These models may be processed using a numerical Constraint Satisfaction Problem (CSP) solver. CSP solvers are based on generic algorithms suitable for the numerical treatment of problems regarded as sets of constraints, variables and domains. Through these models, designers aim at investigating design architectures, i. E. They have to match up values with the main variables of the problem (design variables and decision variables). We propose several new heuristics and algorithms taking into account some specific difficulties relating to preliminary design problems. This approach concerns the classification and relative precision of variables and piecewise constraints. The feasibility studies of several mechanical and energetic systems have been investigated. These new algorithms drastically decrease the calculation time of the numerical treatment, and also improves the quality of the computational results.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (170 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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