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Projets R&D

 
 

ACTIVOPT
Outils Interactifs d'Optimisation pour la Conception Robuste


Porteur : ENGINSOFT
Appel à projet : FEDER
Statut : Terminé
Groupes Thématiques de SYSTEMATIC : OCDS
Date de début du projet : 01/01/2008
Date de fin de projet : 01/12/2010
Durée : 24 mois
Montant total : 1 229 K€
Montant aide : 748 K€

Partenaires du projet : Eurodecision, Digiteo/Scilab, Centrale Recherche, (Laboratoire MAS de l'Ecole Centrale de Paris)

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Janvier 2011

Le résultat des développements d’ACTIVOPT est la mise au point d'un ensemble d'outils, d'interfaces et d'algorithmes accessibles dans un même environnement interopérable et interactif. D’autre part, les algorithmes étudiés dans le cadre des travaux de recherche  effectués par Centrale Recherche au  laboratoire MAS, peuvent servir de point de départ pour des implémentations industrielles.

Ces résultats permettent de mener à bien des projets, d'étudier et déterminer de nouvelles méthodologies de conception.

L’interopérabilité entre logiciels, complémentaire de celle existante, est réalisée grâce à :

  • L'interface des deux solutions Scilab® et modeFRONTIER®, déjà mise à la disposition des utilisateurs de la version 4.3 de modeFRONTIER®
  • L’interface modeFRONTIER® / PAM-CRASH®, disponible en version béta.


Le lien ouvert vers Scilab® dans modeFRONTIER®, permet d’utiliser des algorithmes spécifiques dans le workflow d’optimisation soit en provenance des boites à outils Scilab® soit en intégrant des algorithmes spécifiques comme ceux de la bibliothèque d’optimisation de la conception Alternova®.
Citons, par exemple :

  1. un module de générations d’essais candidats
  2. des modèles statistiques (Lolimot, Polymars, un mélange d’expert..) intégrant la capacité de transformer les réponses avant modélisation
  3. des outils d’analyse d‘influence des facteurs Morris, de robustesse, de classement multicritère 
  4. un algorithme d’optimisation robuste

EURODECISION a étudié le logiciel de traitement des incertitudes OpenTurns afin d’enrichir sa bibliothèque d’outils d’analyse et d’optimisation robuste et réalisé un benchmark des solveurs non linéaires en s’appuyant sur le cas d’application de l’optimisation topologique.

 

Dans le cadre du projet ACTIVOPT,  Centrale Recherche a mené des travaux de recherche sur les différents algorithmes d’optimisation pour la conception multidisciplinaire et multi-objectifs, en particulier pour évaluer leur robustesse, et sur les techniques pour des environnements interactifs d’aide à la décision l’aide à la décision dans le processus de conception.


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Les travaux ont fait l’objet d’une communication à la conférence META'10 ainsi qu’au PRIT 2009.

Janvier 2010

Objet du projet

La compétition face aux pays en voie de développement et pays "bas coûts"  nécessite de mettre en œuvre des solutions originales pour conserver l'avance technologique et la compétitivité de nos entreprises. L'innovation doit être facilitée et accentuée par le choix de solutions en adéquation avec les  impératifs de conception, en termes d'objectifs et contraintes, tant au niveau qualitatif que budgétaire. Pour ces raisons, l'optimisation et la conception robuste sont aujourd'hui des préoccupations grandissantes dans l'industrie.

L'apport d'outils intégrant ces composantes est nécessaire et vital pour accéder au plus vite aux différentes solutions innovantes et optimales. Les solutions logicielles utilisées actuellement dans la conception manquent d'interopérabilité et d'intégration d’algorithmes d'optimisation robustes.
Le projet ACTIVOPT a pour objet de favoriser l’émergence d’une plateforme interopérable permettant d’intégrer dans le worflow d’optimisation tout traitement spécifique utile à une meilleure résolution. Des développements spécifiques sur la plate forme d’optimisation multidisciplinaire modeFRONTIER et le logiciel de calcul scientifique Scilab ont été réalisés pour donner accès dans modeFrontier aux boites à outils Scilab et aux fonctionnalités de la bibliothèque d’optimisation de la conception Alternova.

Il a notamment pour objet  le partage, et la communication des résultats  des recherches effectuées par Centrale Recherche au  laboratoire MAS (Mathématiques Appliquées aux Systèmes) de l’Ecole Centrale de Paris. Le projet à également pour but d’intégrer des résultats de projets déjà financés dans le cadre du pôle de compétitivité SYSTEMATIC et de l’ANR comme OMD, OMD2, Open HPC, OPSIM, … et soutenus par des organismes de recherche, des utilisateurs ou des associations comme TERATEC.

Objectif technologique

La conception de produits est désormais collaborative et est donc devenue multidisciplinaire et multi-objectifs. Les équipes de concepteurs doivent pouvoir disposer d’outils qui puissent collaborer et/ou s’intégrer entre eux.

L’objectif technologique du projet est l'interopérabilité des logiciels et l'intégration d'algorithmes robustes d'optimisation innovants.

L’interopérabilité entre logiciels, complémentaire de celle existante, est réalisée grâce à :

  • Interface modeFRONTIER / PAM-CRASH,
  • Interface des deux solutions Scilab et modeFRONTIER

Le lien ouvert vers Scilab dans modeFrontier, permet d’utiliser des algorithmes spécifiques dans le workflow d’optimisation soit en provenance des boites à outils Scilab soit en intégrant des algorithmes spécifiques comme ceux de la bibliothèque d’optimisation de la conception Alternova. Citons, par exemple :

  • un module de générations d’essais candidats
  • des modèles statistiques (Lolimot, Polymars, un mélange d’expert..) intégrant la capacité de transformer les réponses avant modélisation.
  • des outils d’analyse d‘influence des facteurs Morris, de robustesse, de classement multicritère 
  • un algorithme d’optimisation robuste

Résultats attendus

Le résultat de ces développements est la mise au point d'un ensemble d'outils, d'interfaces et d'algorithmes accessibles dans un même environnement interopérable et interactif. D’autre part, les travaux de recherche effectués au laboratoire MAS, peuvent servir de point de départ pour des implémentations industrielles.

Les résultats permettront de pouvoir mener à bien des projets, d'étudier et déterminer de nouvelles méthodologies de conception.

Ils permettront également de pérenniser et de diffuser des développements effectués dans le cadre du pôle, tant dans le domaine du logiciel libre que commercial.

Cet ensemble de logiciels sera proposé pour une mise en œuvre au sein du projet CSDL (Complex Systems Design Lab). Ce type de solutions sera hébergée au sein de TERATEC sur la plateforme à valeurs ajoutées PCS (Platform Computing and Services) qui mettra en œuvre et fédérera ce type de solutions afin d’en faciliter l’utilisation et la valorisation.

Communications / Présentations

La présentation de l'interface modeFRONTIER'Scilab se basant sur les dernières versions de Scilab et de modeFRONTIER a eu lieu lors du PRIT'09 le 30 novembre 2009.

Le laboratoire MAS a présenté les travaux lors de la conférence META'10

Etat d’avancement

Une réunion à mi-projet a eu lieu février 2010.

Une réunion d’avancement, suivie par la DIRECCTE à eu lieu en septembre 2010.

La version actuelle de Scilab intègre les boites à outils développées.

La version 5.3.0 beta 4 de Scilab contient la réécriture de l’API Java, ce qui accélérera la communication entre modeFRONTIER et Scilab.

La version modeFRONTIER 4.2.0 comprend l’intégration et l’interopérabilité avec cette version de Scilab.

La version 4.3.0 de modeFRONTIER contient le bridge scilab, permettant d’intégrer ses propres algorithmes.

La version 4.3.0 beta de modeFRONTIER contient la connexion avec PAM Crash.

La suite logicielle Alternova est accessible via le bridge scilab depuis modeFontier. Des cas d’études ont démontré la possibilité d’utiliser dans le workflow de modeFrontier des modules d’Alternova. EURODECISION a aussi, dans le cadre d’ACTIVOPT :

  • étudié le logiciel de traitement des incertitudes OpenTurns afin d’enrichir sa bibliothèque d’outils d’analyse et d’optimisation robuste
  • réalisé un benchmark des solveurs non linéaires en s’appuyant sur le cas d’application de l’optimisation topologique.

Dans le cadre du projet ACTIVOPT, le laboratoire MAS a mené des travaux de recherche sur les différents algorithmes d’optimisation pour la conception multidisciplinaire et multi-objectifs, en particulier pour évaluer leur robustesse, et sur les techniques pour des environnements interactifs d’aide à la décision l’aide à la décision dans le processus de conception. Les travaux ont fait l’objet d’une communication à la conférence META'10

 

 

 
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