Établissement recruteur

IMT (Institut Mines Telecom) is composed of several prestigious engineering schools previously called Ecole des Mines situated in Paris (IMT Mines ParisTech), Albi-Carmaux (IMT Mines Albi-Carmaux), Alès (IMT Mines Alès), Douai (IMT Mines Douai), Nantes (IMT Mines Nantes) and Saint-Etienne (IMT Mines Saint-Etienne). IMT Mines Alès is a graduate Institute of Engineering and Applied Science in Alès, southern France, with additional campus in Pau. Established in 1843, the school is now an institute for multidisciplinary engineering, covering areas from civil engineering, materials, risk management to information systems and nuclear engineering (950 students, 40 partnerships with foreign universities). Our main missions are the training of exceptional, multi-dimensional engineers as well an extensive applied research. Our close ties with industrial partners allow for extensive industry-orientated research. IMT Mines Alès hosts 3 research centres:
Laboratory of Computer and Production Engineering (LGI2P) that will be involved in the PANORAMA project as detailed in the next.
Centre for Materials Engineering (C2MA)

Laboratory of Industrial Environment Engineering (LGEI)

LGI2P (http://lgi2p.mines-ales.fr/) develops industry oriented research on ICT Systems and Complex System Engineering domains, development, valorisation and transfer towards industry and corporations throughput three kinds of actions: network research, industry oriented partnerships, local development of the research. Last, it is involved in the educational program of IMT Mines Alès engineering school. LGI2P is structured around two complementary research teams named ISOE (Interoperable Systems and Organization Engineering) and KID (Knowledge representation and Image analysis for Decision). ISOE team develops methodological, conceptual and technological approaches to improve systems engineering activities focusing on complex, multi-technology and interoperable systems: technical, socio technical systems (e.g. systems with a predominant software part and mechatronic systems) and systems of systems (e.g. organizations, corporate and enterprise networks). The project ISOE is built on crossing skills and lines of research:
System thinking and System Engineering concepts, principles and processes applied to SME.
Model Based Systems Engineering: executable and provable Domain Specific Modelling Languages (DSML) definition, formalization (abstract and concrete syntaxes, operational semantics) and tooling (modeller, simulators), models federation and models composition.
Model verification and validation, techniques and tools: properties formalization, proof of properties, simulation, model refinement approach preserving properties.
Software and Autonomic software systems engineering.
KID team develops information processing tools and methods to facilitate human decision making, to make it safer and more efficient. The goal is to transform data into semantic entities that support human decisions, i.e. actionable knowledge. Three themes are distinguished:
Knowledge discovery and representation. Topics: data mining, text-mining, ontology, clustering and classification, opinion mining, indexation, navigation and machine learning.
Image analysis. Topics: automated interpretation of images/ complex signals, search for target object in large images databases, non-linear filtering, segmentation, 3D matching, classification.
Decision-making support. Topics: multi-criteria analysis, continuous and combinatorial optimization, multi-agent systems.
LGI2P laboratory is interested to provide competences and equipped methods for supporting collaborative and multi-disciplinary projects in System Engineering (SE) and System of Systems Engineering (SoSE) domains, focusing on Model Based System Engineering (MBSE) approaches. We work with industrial partners on 1) system Modelling, V&V and Evaluation before system IVTV following SE and SoSE, more globally system sciences principles, and 2) knowledge and decision. We develop for instance:
executable and verifiable DSML (xviDSML) construction for both technical, socio technical and system of systems, multi-view and multi-paradigms modelling, verification and validation (V&V) (by properties proof and simulation)
system of systems modelling and nunfunctional properties (i.e. ‘ilities’) evaluation by using decisional techniques and simulation Model transformation, alignment, federation and composition
Meta modelling
Machine learning for decision support
Ontologies and Knowledge representation techniques, data mining
Some relevant publications in phase with our intention to participate to PANORAMA
Nastov, B., Chapurlat, V., Dony, C., & Pfister, F., Towards V&V suitable Domain Specific Modeling Languages for MBSE: A tooled approach. In the Proceeding of the 26th Annual INCOSE International Symposium (IS’2016), Wiley publishing, Edinburgh, Scotland, July 2016
Nastov, B., Chapurlat, V., Dony, C., Pfister, F., Towards Semantical DSMLs for Complex or Cyber-Physical Systems. In the Proceeding of the 11th International Conference on Evaluation of Novel Approaches to Software Engineering (ENASE’16), Scitepress publishing, Rome, Italy, April 2016
P. Couturier, M. Lô, A. Imoussaten, V. Chapurlat and J. Montmain, Tracking the consequences of design decisions in mechatronic systems engineering, Mechatronics, Volume (24), Issue 7, pages 763-774, 2014.
N. Daclin, S. Mallek-Daclin, V. Chapurlat, B. Vallespir, Writing and verifying interoperability requirements: Application to collaborative processes, Computers in Industry, volume 82, pp. 1-18, October 2016
Thomas Lambolais, Anne-Lise Courbis, Hong-Viet Luong, and Christian Percebois. IDF: A framework for the incremental development and conformance verification of UML active primitive components, Journal of Systems and Software, Volume 113, Pages 275–295, March 2016,
N. Amokrane. V. Chapurlat, A.L. Courbis, T. Lambolais, M. Rahhou, Requirements Authoring and Verification for SMEs’ Information Systems Engineering, 15th IFAC Symposium on Information Control in Manufacturing (INCOM), 2015, Canada
Description

Contexte du stage

Ce projet s’inscrit dans la suite des travaux entrepris au sein de l’équipe ISOE (Ingénierie de Systèmes complexes et d’Organisations Interopérables) du LGI2P. Il se déroulera sur le site Louis le Prince Ringuet de l’IMT Mines Alès, 7 Avenue Jules Renard, 30100 Alès, pour une durée de 16 semaines au minimum. Les travaux décrits par la suite s’appliqueront au domaine du démantèlement nucléaire, dans le cadre d’un partenariat avec le CEA Marcoule, et seront en lien avec d’autres travaux de recherche réalisés dans le cadre d’un doctorat en cours.
Objectifs du stage
Le but est de conceptualiser, développer et valider in situ sur un projet applicatif la notion de Maquette Numérique de système complexe en cours d’ingénierie pour supporter les activités de Vérification et de Validation. Telle que définie ici, une Maquette Numérique permet de représenter un système d’intérêt lorsqu’il est plongé dans son environnement opérationnel et mis en interaction avec d’autres systèmes tapissant cet environnement dont son système de Soutien Logistique Intégré (SLI). L’objectif est de représenter le plus fidèlement possible ce système d’intérêt afin de :
vérifier et de valider les résultats des étapes de l’ingénierie i.e. de rassurer et obtenir en retour les avis et reformulations des besoins de toutes les parties prenantes au fur et à mesure de l’avancée de la conception,
détecter au plus tôt des erreurs, omissions ou risques mal maitrisés,
justifier les décisions prises en Ingénierie avant de les appliquer dans la réalité et,
réduire l’ensemble des tests et essais à mener à bien sur le système d’intérêt lorsqu’il sera mis en production puis en exploitation.
Bien que basé sur les mêmes principes, et afin de faciliter le travail de R&D, il n’est pas question ici de développer un Jumeau Numérique du système qui est plutôt destiné à des fins de pilotage et d’exploitation opérationnelle du système d’intérêt. Cette maquette Numérique est le résultat d’opérations de composition et de fédération de modèles hétérogènes de ces différents éléments : Système d’intérêt lui-même, son Environnement, les différents Usages et Valeurs des Parties Prenantes et de chacun des Systèmes à l’interface avec le système d’intérêt dont le SLI. Cette Maquette Numérique se veut donc unifiante à défaut d’être unique. Ce stage va donc consister plus précisément à définir, outiller et tester plusieurs alternatives de composition et de fédération de modèles pour aller vers une simulation du comportement plus fidèle, cohérente et complète du système d’intérêt. Il s’agit de lever des verrous :
Conceptuels : définition et formalisation des bases de la Maquette et des lois de composition et de fédération de modèles hétérogènes (analyse de la bibliographie, travaux passés et standards existants, analyse des sources d’hétérogénéité…).
Méthodologiques : définition d’un processus de construction et de gestion de la Maquette Numérique en cours de conception comme pour d’autres usages (e.g. paramétrages, tests et simulations nécessaires pour ensuite piloter le système lorsqu’il sera en exploitation.
Techniques : proposer un outil informatique démonstrateur permettant de manipuler et de gérer cette maquette au cours de la conception. Des techniques et des outils de simulation fédérés seront alors mis en œuvre sur la maquette. Le (la) candidat(e) devra pour cela s’appuyer sur les travaux existants et les standards de référence dans la communauté et tout particulièrement au sein de l’équipe et dans le domaine industriel.
Pragmatiques : démontrer tout au long du stage l’adéquation et la pertinence des propositions du (de la) stagiaire sur le cas d’application fourni par le CEA et qui concerne le démantèlement d’installations dans le domaine Nucléaire. Ce cas d’utilisation nécessite, entre autres, de développer la maquette numérique d’un projet de démantèlement complexe et un environnement de simulation fédérée pour vérifier et valider de proche en proche et au plus tôt, en cours de conception que ce projet répond aux exigences attendues qui seront de différentes natures.
Le stage proposé comporte une phase bibliographique importante, en particulier guidée par les travaux du CT SV2S (Comité Technique Sûreté, Validation et Sécurité des Systèmes) de l’AFIS (Association Française d’Ingénierie Système), des travaux normatifs autour de HLA, DLA, FMI/FMU ou encore de fédération / composition de modèles, des travaux sur les principes mêmes de ce que l’on appelle communément la « early V&V » et plus généralement sur la simulation se basant sur des notions voisines de Maquette Numérique (Digital Mockup). Il se poursuit par l’étude et la formalisation de la Maquette Numérique attendue puis le développement de l’outillage support pour construire puis utiliser la première ébauche de la Maquette Numérique en simulation. L’objectif est de démontrer l’intérêt de l’approche conceptuelle et méthodologique à l’industriel, en vue d’un projet de recherche de type Thèse dont le (la) candidat(e) pourrait être acteur dans la suite.

Profil

Ce projet concerne un(e) étudiant(e) d’Ecole d’Ingénieur ou d’Université de préférence en master M2 mais toute candidature fondée d’un Master M1 sera examinée. L’appétence du ou de la candidate pour les compétences suivantes est appréciable :
Connaissances des principes de l’Ingénierie Système et de l’Ingénierie Système Basée sur des Modèles (MBSE)
Modélisation de systèmes multi-vues et multi-paradigmes
Simulation
Développements informatique sous environnement ECLIPSE ou SMALLTALK
Recherche : ouverture d’esprit et curiosité (apprendre, mener à bien une bibliographie), autonomie et force de proposition (juger, décider, convaincre)

Prise de fonction

01/03/2018

Eléments à fournir pour la candidature

Tout(e) candidat(e) intéressé(e) est prié(e) de faire parvenir au plus vite les pièces suivantes par courrier électronique à Vincent Chapurlat (Vincent.Chapurlat@mines-ales.fr) :
Un CV détaillé
Une lettre de motivation décrivant l’intérêt et les souhaits au regard du domaine et du sujet proposés
Des pièces attestant son niveau de diplôme (obtenu ou en cours d’obtention) ainsi que tout document qu’il jugera nécessaire : lettre de recommandation, …
Une entrevue entre le (la) candidat(e) et les parties prenantes de ce stage sera organisée très rapidement. Pour cela, le (la) candidat(e) devra préparer et présenter un projet qui a été fait dans le cadre de ses études universitaires.

News Reporter
Dr. Lu

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