Groupe Théorie, Modélisation et Ingénierie des Systèmes (ThéMIS)

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Le groupe ThéMIS (Théorie, Modélisation et Ingénierie des Systèmes) se consacre à l’étude et au développement de méthodes avancées pour la conception, la modélisation et la validation des systèmes complexes.

Notre mission est de répondre aux défis posés par la conception de systèmes toujours plus intégrés, autonomes et critiques, en alliant recherche théorique, méthodologie de modélisation et mise en œuvre de processus d’ingénierie.

ThéMIS vise à développer des solutions robustes et innovantes en s’appuyant sur une approche interdisciplinaire combinant modélisation, optimisation et validation. Nous collaborons avec des partenaires académiques et industriels pour répondre aux besoins des secteurs critiques et préparer les technologies de demain.

Axes scientifiques

Théorie

Conception préliminaire des systèmes complexes et exploration de l’espace de conception
Architecture et analyse des compromis
Sémantique des modèles et des méthodes formelles de vérification et validation (V&V)
Résilience des systèmes (e.g. identification des risques d’obsolescence)
Prévision et planification stratégique (roadmapping) des technologies

Modélisation

Ingénierie système basée sur les modèles (MBSE)
Liens avec l’analyse de sûreté fonctionnelle (MBSA) et l’optimisation pluridisciplinaire (MDAO)
Transformation des modèles et intégration des outils de validation et vérification

Processus d’ingénierie

Intégration des méthodologies MBSE, gestion du cycle de vie des produits (PLM) et analyse du cycle de vie (LCA)

Applications

L’expertise de l’équipe s’applique à une large gamme de systèmes critiques et innovants :

Spatial
Segment sol
Véhicules (e.g., Mars rover, ATV)
Satellites

Véhicules autonomes
Drones, robots, voitures intelligentes

Systèmes socio-techniques complexes
Gestion des infrastructures, interaction homme-machine

Systèmes embarqués critiques et systèmes cyber-physiques
Sécurité, fiabilité et performances en environnement contraint

Coopérations

Industrielles : ESA, GMV, ONERA, Thales, CNES, CSTB
Académiques : Telecom Paris, Vérimag (Université Grenoble-Alpes), TU Delft, MIT, TUM

Exemples de projets

DGA-AID CONCORDE : Nouvelles méthodes de conception, d’analyse et de qualification visant à assurer la certification des drones

ESA MoC4Space : Méthodes de vérification formelle pour systèmes spatiaux. Développement du model-checker intégré à la plate-forme de développement TASTE de l’ESA (https://taste.tools), en collaboration avec UGA/Verimag, GMV et ESA/ESTEC

Chaire "Système de Transport Aérien Intégré" avec Thales Group

Lien avec la formation à l’ISAE-SUPAERO

Les membres du groupe ThéMIS interviennent dans les formations de l’ISAE-SUPAERO : cursus ingénieur généraliste, cursus ingénieur par apprentissage, Master of Aerospace Engineering (MAE) et divers Mastère Spécialisé® (MS). Le groupe gère la Majeure « Systems Engineering » du MAE (environ 30 étudiants/promo) et le MS « Systems Engineering » (environ 10 étudiants/promotion).

Des membres du groupe sont impliqués dans d’autres responsabilités, notamment la direction de l’École Doctorale Systèmes de l’Université de Toulouse.

Contactez-nous

Pour en savoir plus sur nos travaux ou initier une collaboration, n’hésitez pas à nous joindre.

Thèses en cours :

MBOKO Jonathan : Evaluation de sécurité de grands systèmes distribués et reconfigurables
MATHOU Charles : Cadre méthodologique global d’analyse de sécurité des systèmes drones
SARR Abdoulaye : Analyse et optimisation multidisciplinaire d’un avion à hydrogène.
STROBBE Charlotte : Conception de systèmes autour de l’utilisateur alliant MBSE et HSI
GALLOIS Augustin : Eco-Conception d’un Habitat Lunaire
BEAUDOIN-BUSSIÈRES Ariane : Forecasting pour l’innovation technologique duale dans les écosystèmes stratégiques
GAO Haochen : Participatory design tools and systemic methods for multimodal air-rail systems
MORDEL Valentin : Tolérance aux fautes et reconfiguration fiable dans une architecture automobile HPC/ZCU
CIETTO Maisa : Identification et modélisation des inefficacités du système de transport aérien

Thèses soutenues :

LEMOUSSU Sophie : Une approche basée sur les modèles pour les PMEs innovantes de l’industrie aéronautique
SCHWARTZ Sébastien : Couplage simulation déterministe et non-déterministe pour la maintenance prédictive
MONTERO JIMENEZ Juan José : Réutilisation des connaissances pour l’amélioration de l’architecture des systèmes pour la maintenance prédictive
VIDOT Eric-Guillaume : Vers la certification des systèmes avioniques basés sur l’apprentissage automatique : exploitation des preuves mathématiques pour garantir la fiabilité
AKRIM Anass : Prédiction de durées de vie restante de composants aéronautiques par des approches de deep learning
AIELLO Ombeline : Validation anticipée de conceptions de systèmes par une approche d’ingénierie conjointe basée modèles et optimisation
SALAS CORDERO Sophia : Premières phases de la conception de systèmes complexes : considérations d’obsolescence du point de vue du MBSE
RAZAFIMAHAZO Eric : Approche d’Ingénierie Système pour concevoir des systèmes multi-usages en mission à l’intérieur de bâtiments
GAUTHIER Morgan : Optimisation architectural d’applications automobiles sur composants MpSoC
BORNES Laetitia : L’ingénierie des systèmes interactifs entre science du design et design comme science