209 - Techniques, mesures et systèmes

A présent, l'aviation civile représente 20% des émissions mondiales de CO2. Dès lors, le transport aérien est en passe de devenir l'un des principaux responsables du réchauffement. Le recours aux biofuels ou bio-kérosène comme carburants alternatifs utilisés en lieu et place du kérosène(l'essence d'avion). Selon l'Organisation Internationale de  l'Aviation Civile(OACI), plus de 1700 vols commerciaux ont permis d'effectuer de nombreux trajets grâce au bio-kérosène, à l'initiative d'une vingtaine des compagnies aériennes. Et donc, la conformité du bio-kérosène aux exigences aéronautiques a ainsi été démontrée. Ainsi, pour faire face aux défis climatiques, le recours aux biofuels est l'une des solutions extrêmement intéressant dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre. C'est le résumé de notre proposition de communication que nous soumettons à l'appréciation du comité scientifique de l'Association Francophone pour le Savoir en vue de son approbation.

Mots Clés: Contribution, transport aérien, réduction, émissions de gaz à effet de serre, utilisation, biofuels

Pour mettre en évidence les conséquences environnementales de la transition vers une économie circulaire, les modèles macroéconomiques à région unique sont largement utilisés. Toutefois, la représentation financière des flux inhérente à leur cadre méthodologique comporte un niveau élevé d'agrégation. Ils ne parviennent pas à suivre les interactions dynamiques intersectorielles et interrégionales affectées par une éventuelle transition tout en assurant la conservation de la masse. Cet article présente une approche intégrée d'analyse du cycle de vie conséquentielle (ACV-C) fondée sur un modèle économique dynamique de chaîne matériau-produit (M-P). Il combine les éléments pertinents de l’approche économique d'équilibre partiel, de l'analyse des flux de matières et de l’ACV-C. Avec cette nouvelle approche, les conséquences environnementales potentielles des options de gestion des résidus de verre post-consommation (réutilisation, recyclage en boucle fermée et ouverte, et l’enfouissement) au Québec ont été évaluées. Les résultats mettent en évidence une dynamique interrégionale et intersectorielle complexe lors de l'optimisation des flux M-P circulaires, conduisant à des compromis économiques et environnementaux spécifiques aux régions. Les résultats sont sensibles aux conditions de marché systémiques. Il est crucial d’incorporer ceux-ci pour évaluer l'efficacité globale d'une transition vers une économie circulaire.

L’intégration des technologies de l’information s’appuyant sur les concepts de la transformation numérique est l’occasion d’accroître la productivité des PME manufacturières. L’intelligence artificielle (IA) fait partie de ces concepts avec la possibilité d’atteindre plus d’autonomie dans leurs processus d'affaires et leurs procédés.

Il n’y a, à notre connaissance, aucun outil pour évaluer le niveau d’autonomie envisageable avec les solutions technologiques en place. Ceci est toutefois nécessaire afin de proposer aux PME un accompagnement adéquat dans leur démarche numérique et de concentrer les efforts de recherche là où ce sera le plus pertinent. Une première analyse basée sur l’indice de maturité numérique des entreprises vis-à-vis des critères de qualité des données, d’interopérabilité des systèmes et d’autonomie a donc été réalisée en utilisant les résultats des audits numériques effectués par Productique Québec depuis 2018 auprès de 45 PME québécoises.

La valeur moyenne de cet indice pour l’ensemble des entreprises à l’étude indique que les PME sont engagées dans leur transformation numérique, mais qu’elles tardent à atteindre l’état de maîtrise et contrôle. La formalisation des pratiques semble être le principal frein à cette progression. Cette analyse met en lumière le besoin des entreprises d’être accompagnées dans l’adoption des technologies servant à la collecte, l’échange, la sauvegarde et la valorisation des données dans des applications d’IA manufacturière.

Les technologies quantiques actuelles, comme les ordinateurs quantiques, nécessitent des méthodes statistiques avancées à des fins de calibration et de validation de performance. Cependant, ces outils deviennent rapidement impraticables à mesure que la taille des systèmes quantiques augmente. Les dispositifs des prochaines générations requerront alors une nouvelle approche pour réaliser cette tâche. Les algorithmes d’apprentissage machine constituent une avenue prometteuse pour résoudre ce problème. Le but de notre recherche est donc d’élaborer une architecture d’apprentissage profond permettant d’inférer la dynamique d’un système quantique de manière efficace et consistante à partir de données expérimentales mesurées sur celui-ci. Afin de développer cette approche, les connaissances physiques du système issues de la mécanique quantique sont exploitées de manière à conditionner l’apprentissage de l’algorithme vers des solutions réalistes. Nous étudions ainsi l’influence des différentes structures de l’algorithme sur l’apprentissage de données. De plus, nous présentons des applications de cette méthode sur la calibration et la caractérisation de dispositifs quantiques supraconducteurs. Cette étude unie donc deux domaines de recherche en plein essor; soient l’intelligence artificielle et l’informatique quantique, afin d’appuyer les efforts techniques visant à concevoir de nouvelles technologies quantiques.

La formulation conventionnelle de la physique est est caractérisée par le fait que les équations du mouvement d'un système physique sont déterminées indépendamment des quantités conservées. Dans cette approche, on détermine d'abord, à l'aide du principe de moindre action, les équations du mouvement, puis, en faisant appel à certaines propriétés de l'espace-temps, on démontre que certaines quantités, comme l'énergie, l'impulsion et le moment cinétique, sont conservées. Il est proposé dans cette communication une approche différente, fondée sur la propriété de réversibilité des groupes, qui donne accès à la connaissance, et sur un autre principe d'invariance qui permet d'établir simultanément et en concordance les équations du mouvement et celles de conservation. Dans cette nouvelle approche, on ne considère pas le système physique comme évoluant dans un espace-temps préexistant; au contraire, non seulement le construction est corrélative à l'organisation du champ spatio-temporel, mais elle précède logiquement. L'espace-temps apparaît comme une propriété de l'objet. Cette nouvelle mécanique conduit à des résultats inattendus; en autres, elle permet d'inscrire dans le formalisme de la relativité restreinte le principe d'indétermination de Heisenberg, tout en établissant un lien entre indétermination, causalité et singularité.

L’informatique évolue rapidement. L'émergence des objets intelligents pose de nombreux défis pour les systèmes informatiques actuels devant interagir avec ces nouveaux objets. Dans le cadre de ma thèse, je m'attaque aux défis de la quantité d'information à traiter et de l'établissement des réseaux d'objets.
Mon approche consiste à proposer un nouveau mode de communication basé sur la distance entre les objets plutôt que sur leurs adresses IP actuelles. La distance de propagation du message est décidée par son émetteur. Il donne aussi un temps de vie au message afin qu'il puisse s'autodétruire lorsque son contenu devient obsolète, idéalement au moment où l'émetteur prévoit offrir une mise à jour du message. Ce protocole de communication est donc conçu pour que des objets intelligents puissent diffuser de l'information d'intérêt général autour d'eux. L'idée générale est que chaque objet n'ait en sa possession que l'information courante nécessaire à son travail. La communication basée sur une distance permet aussi de totalement effacer les notions de réseau et de routage de message.
Mon protocole, nommé BMP (Bounded Message Protocol) ne permet pas d'envoyer un message à un seul objet spécifiquement. Toutes les communications sont ouvertes et tout objet situé à l'intérieur du rayon y a accès. BMP est d'abord appliqué au contexte d'une intersection intelligente, dans le but d'offrir des fonctionnalités similaires à ce que les réseaux 5G et C-V2X promettent pour les années à venir.

Les technologies d’assistance sont de plus en plus utilisées pour améliorer le soutien 24/7 aux personnes sujettes aux troubles cognitifs. Cependant, dans un contexte de réadaptation, il faut s’assurer que l’assistance technologique est adaptée au profil cognitif de la personne assistée, afin de ne pas se retrouver dans une situation de sur-assistance ou de sous-assistance. Nous proposons un modèle d’assistance cognitive dans les maisons connectées, qui formalise la pratique clinique, où des interventions spécifiques de type guidage sont utilisées pour pallier aux troubles de l’attention, de la mémoire et du fonctionnement exécutif, entre autres. Notre modèle d’assistance est constituée d’une ontologie formelle et des règles de raisonnement qui décrivent les stratégies cognitives (métacognition, compensation, etc) et des interventions (rappels, checklists, etc) révélées efficaces en réhabilitation cognitive. Ces interventions pourront être déclenchées dans une maison connectée sous forme de messages audio, vidéo ou même lumineux en fonction du contexte également modélisé dans l’ontologie. Nous utilisons la théorie des actes de langage pour formaliser la force incitative des messages d’assistance, qui contribue à faire faire l’utilisateur en le poussant à accomplir au mieux ses activités par lui même. Le modèle cible est réutilisable par des équipes multidisciplinaires de thérapeutes et d'informaticiens pour créer des systèmes d'assistance cognitive dans des maisons connectées

Plusieurs méthodes ont été utilisées dans la littérature pour le calcul approximatif ou exact des poids de Mayer : changements de variables, utilisation de symétries, analyse de Fourier, fonctions spéciales (polynômes orthogonaux, harmoniques sphériques, fonctions de Bessel, etc.), intégration numérique, méthodes de Monte-Carlo.

Dans le présent travail, nous adaptons la méthode des transformées de Fourier dans le but de développer de nouvelles formules exactes ou asymptotiques pour le poids de Mayer. Nous utilisons d’abord la notion d’arborescence couvrante croissante d’un graphe connexe afin d’obtenir un changement de variables qui va nous permettre d’exprimer le poids de Mayer pour une interaction quelconque et en dimension quelconque sous la forme d’une intégrale dont les variables sont en bijection avec les arêtes de l’arborescence couvrante. En utilisant les transformées de Fourier, nous transformons ensuite cette intégrale en une nouvelle intégrale générale dont les variables sont, cette fois, en bijection avec les arêtes complémentaires de l’arborescence couvrante. Cette méthode est illustrée sur divers exemples particuliers. Nous l’utilisons aussi pour obtenir en dimension d, dans le cas des particules dures, des formules exactes et asymptotiques.