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Acquisition, modélisation et programmation de connaissances en conception préliminaire de structures de bâtiments

Parent, Steve (2006). Acquisition, modélisation et programmation de connaissances en conception préliminaire de structures de bâtiments. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le domaine de la conception préliminaire de structures de bâtiments ne possède toujours pas d'outils informatiques performants, et ce, même si plusieurs recherches aient tenté de proposer des solutions. L'objectif de ce mémoire est d'assister l'ingénieur durant la conception, sans tenter de le remplacer, en lui fournissant des règles du pouce, des conseils et des évaluations rapides par l'utilisation de l'informatique.

L'assistance de l'ingénieur est envisagée par l'utilisation d'un module de gestion de connaissances (Design Knowledge Manager ou DKM) qui communique avec un module de raisonnement géométrique. L'interaction entre l'ingénieur et le DKM est définie de manière à pouvoir élaborer le prototype de gestion des connaissances, principal objet de ce mémoire. Ainsi, divers outils sont développés afin d'assister l'interaction entre l'ingénieur et le prototype. Les noeuds, appelés «noeuds décisionnels», sont utilisés afin de permettre à l'utilisateur de prendre des décisions. Chacun des noeuds contient les connaissances nécessaires à l'implémentation d'une étape de conception. Les noeuds utilisent les heuristiques (règles du pouce), comme dans les systèmes experts, mais où le moteur d'inférence est remplacé par l'ingénieur lui-même.

Une base de connaissances a été formée à partir de la littérature disponible ainsi qu'avec des entrevues avec des experts. Les connaissances présentées se limitent à la conception préliminaire des sous-systèmes horizontaux ainsi qu'aux étapes préalables.

Un prototype a été créé pour la conception préliminaire des sous-systèmes horizontaux, faisant état de preuve de concept. Le prototype est implémenté en Java. Les règles sont encapsulées dans des noeuds décisionnels organisés sous forme d'arbre de décision tandis que les conseils sont fournis à l'aide de pages HTML.

L'évaluation du prototype s'est effectuée premièrement par des chercheurs impliqués dans des recherches similaires. Les commentaires provenant de ceux-ci furent très positifs. Deuxièmement, des praticiens ont aussi évalué le prototype et ils ont pu fournir de précieux conseils pour les recherches futures.

Titre traduit

Elicitation, modelling, and programming of conceptual design knowledge for building structures

Résumé anglais

Conceptual structural building design is still not properly supported by efficient software even if many research projects have tackled this issue. The goal of this master thesis is to provide support to the engineer when taking conceptual decisions, and not to replace the engineer by automation. Conceptual support is provided in the form of rules of thumb, advice and quick evaluations.

Computer support will be provided to the engineer by a design knowledge manager (DKM) which communicates with a geometric reasoning module. The interaction between the engineer and the DKM is specified to identify how the design knowledge manager, which is the principal subject of this master thesis, could be elaborated. Thus, several functionalities are developed to facilitate the interaction between the engineer and the prototype. The nodes, called "decision nodes", are used to allow the engineer to take decisions. Each node contains the necessary knowledge for the implementation of one design step. The nodes make use of heuristics (rules of thumb), like in experts systems, but the inference engine is replaced by the engineer.

A knowledge base has been elaborated from the literature and from interviews with experts. The knowledge base presented is limited to the conceptual design of the horizontal subsystems and the earlier steps of conception.

A prototype has been implemented for the conceptual design of the horizontal subsystems, as a proof of concept. The prototype is implemented in Java. The rules are encapsulated in the decision nodes organised in decision trees. Advice is provided with HTML pages.

The evaluation of the prototype has been done by researchers involved in similar research projects. Their comments were truly positive. Evaluation was also carried out with practitioners and provided useful comments for future research.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction". Bibliogr.: f. [224]-233.
Mots-clés libres: Acquisition, Aide, Batiment, Conception, Connaissance, Implementation, Modelisation, Outil, Preliminaire, Programmation, Prototype, Specification, Structure, Validation
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Rivard, Hugues
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 21 mars 2011 20:29
Dernière modification: 04 nov. 2016 01:18
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/533

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