Sujet de Postdoc
Titre :
Jumeaux Numérique pour des systèmes cyber-physiques de production : de la donnée à la cognition
Dates :
2024/02/01 - 2025/01/05
Etudiant :
Encadrant(s) :
Description :
Le projet ANR AI4C2PS (AI for Cognitive Cyber-Physical Systems Interoperability) cherche à assurer une interopérabilité continue dans les systèmes d'entreprise collaboratifs composés de systèmes cyber-physiques (CPS) et d'humains. Exploitant le concept de jumeau numérique (DT) de manière décentralisée où chaque CPS et chaque humain a son propre « jumeau », AI4C2PS va relier la représentation des connaissances et le raisonnement aux techniques d'apprentissage par renforcement profond (DRL), pour maintenir l'interopérabilité sémantique au sein du système-de-systèmes résultant. AI4C2PS créera un environnement d'émulation dans lequel les DTs intègrent le raisonnement sémantique, le DRL et des capacités d'IA explicables pour apprendre des interactions entre entités. Ils enrichissent en permanence leur base de connaissances de nouveaux axiomes, à partir de simulations et d'interopérations temps réel. Le but ultime est d'obtenir des CPS cognitifs à partir des couples , capables d'interagir avec d'autres CPS et humains de manière transparente et autonome.
AI4C2PS cherche à assurer une interopérabilité continue dans les systèmes d'entreprise collaboratifs composés de systèmes cyber-physiques (CPS) et d'humains. Exploitant le concept de jumeau numérique (DT) de manière décentralisée où chaque CPS et chaque humain a son propre « jumeau », AI4C2PS va relier la représentation des connaissances et le raisonnement aux techniques d'apprentissage par renforcement profond (DRL), pour maintenir l'interopérabilité sémantique au sein du système-de-systèmes résultant. AI4C2PS créera un environnement d'émulation dans lequel les DTs intègrent le raisonnement sémantique, le DRL et des capacités d'IA explicables pour apprendre des interactions entre entités. Ils enrichissent en permanence leur base de connaissances de nouveaux axiomes, à partir de simulations et d'interopérations temps réel. Le but ultime est d'obtenir des CPS cognitifs à partir des couples, capables d'interagir avec d'autres CPS et humains de manière transparente et autonome.
Le post-doc recruté travaillera principalement sur le WP1 qui vise à concevoir et à évaluer un (ou plusieurs) modèle(s) d'humains dans leurs rôles au sein de la « cyber physical entreprise » à intégrer dans un DT qui représentera les humains de la même manière que les CPS sont jumelées, et que nous appelons Jumeau Numérique Humain (JNH). Nous nous concentrerons principalement sur deux rôles : (1) l'humain en tant que travailleur (travailleurs sur le terrain interagissant avec des machines et des CPS, superviseur surveillant un CPS global...), et (2) l'humain en tant que capteur (fournisseur de données). S'appuyant sur des modèles et des études de pointe, le modèle humain prendra en compte différentes dimensions telles que les compétences et les aptitudes, les intérêts et les préférences, les caractéristiques physiologiques ou cognitives, ainsi que les modèles de comportement, liés à des situations identifiées à partir des cas d'utilisation. L'utilisation de l'être humain en tant que fournisseur de données s'accompagnera également de certains problèmes qu'il faudra résoudre, notamment l'hétérogénéité des données, la qualité/l'exactitude des informations, la confiance. Tout aspect pouvant avoir une influence sur la collaboration entre l'homme et la CPS sera pris en compte, en se concentrant sur les cas d'application pilotes, tout en maintenant la conception globale à un niveau générique. Dans ce contexte, les éléments de sécurité seront également pris en compte. L'objectif de la modélisation est de construire un HDT capable de simuler des humains dans leurs interactions avec les éléments CPS, afin qu'ils puissent prendre part aux simulations menées par les DT et être utilisés pour faciliter l'interopérabilité cognitive et la collaboration entre l'homme et les CPS.
Plus précisément, les missions qui incombent le post-doc sont :
- La réalisation d'état de l'art sur les architectures holoniques et les SMA cognitifs ainsi que les outils et environnements techniques de développements logiciel.
- Formalisation des scénarios d'usage sur la base des équipements de l'AIPL S.MART (cobot UR5 et YUMI et l'AMR OMRON)
- Intégration des développements réalisés par les ingénieurs du LIST ainsi que la plateforme d'ORISON pour faire la preuve de concept sur un cas d'usage de l'AIPL S.MART
AI4C2PS cherche à assurer une interopérabilité continue dans les systèmes d'entreprise collaboratifs composés de systèmes cyber-physiques (CPS) et d'humains. Exploitant le concept de jumeau numérique (DT) de manière décentralisée où chaque CPS et chaque humain a son propre « jumeau », AI4C2PS va relier la représentation des connaissances et le raisonnement aux techniques d'apprentissage par renforcement profond (DRL), pour maintenir l'interopérabilité sémantique au sein du système-de-systèmes résultant. AI4C2PS créera un environnement d'émulation dans lequel les DTs intègrent le raisonnement sémantique, le DRL et des capacités d'IA explicables pour apprendre des interactions entre entités. Ils enrichissent en permanence leur base de connaissances de nouveaux axiomes, à partir de simulations et d'interopérations temps réel. Le but ultime est d'obtenir des CPS cognitifs à partir des couples
Le post-doc recruté travaillera principalement sur le WP1 qui vise à concevoir et à évaluer un (ou plusieurs) modèle(s) d'humains dans leurs rôles au sein de la « cyber physical entreprise » à intégrer dans un DT qui représentera les humains de la même manière que les CPS sont jumelées, et que nous appelons Jumeau Numérique Humain (JNH). Nous nous concentrerons principalement sur deux rôles : (1) l'humain en tant que travailleur (travailleurs sur le terrain interagissant avec des machines et des CPS, superviseur surveillant un CPS global...), et (2) l'humain en tant que capteur (fournisseur de données). S'appuyant sur des modèles et des études de pointe, le modèle humain prendra en compte différentes dimensions telles que les compétences et les aptitudes, les intérêts et les préférences, les caractéristiques physiologiques ou cognitives, ainsi que les modèles de comportement, liés à des situations identifiées à partir des cas d'utilisation. L'utilisation de l'être humain en tant que fournisseur de données s'accompagnera également de certains problèmes qu'il faudra résoudre, notamment l'hétérogénéité des données, la qualité/l'exactitude des informations, la confiance. Tout aspect pouvant avoir une influence sur la collaboration entre l'homme et la CPS sera pris en compte, en se concentrant sur les cas d'application pilotes, tout en maintenant la conception globale à un niveau générique. Dans ce contexte, les éléments de sécurité seront également pris en compte. L'objectif de la modélisation est de construire un HDT capable de simuler des humains dans leurs interactions avec les éléments CPS, afin qu'ils puissent prendre part aux simulations menées par les DT et être utilisés pour faciliter l'interopérabilité cognitive et la collaboration entre l'homme et les CPS.
Plus précisément, les missions qui incombent le post-doc sont :
- La réalisation d'état de l'art sur les architectures holoniques et les SMA cognitifs ainsi que les outils et environnements techniques de développements logiciel.
- Formalisation des scénarios d'usage sur la base des équipements de l'AIPL S.MART (cobot UR5 et YUMI et l'AMR OMRON)
- Intégration des développements réalisés par les ingénieurs du LIST ainsi que la plateforme d'ORISON pour faire la preuve de concept sur un cas d'usage de l'AIPL S.MART
Mots clés :
Jumeau Numérique, SMA congnitif, Humain dans la boucle, architectures Holoniques
Département(s) :
| Modélisation Pilotage des Systèmes Industriels |
