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WP5 : Architectures systèmes

Modélisation multiphysique, architectures de systèmes, traitement d’information

Responsable du WP5 : Olga Kouchnarenko, FEMTO-ST

Co-responsable: Scott COGAN, FEMTO-ST

Scientifiques référents : Jacques BAHI, Michel DEVEL, Mickaël GAUTHIER

 

 

Objectifs :

Développer de nouveaux outils de contrôle et de calcul distribué adaptatif, en vue de programmer les fonctionnalités des métamatériaux, mais aussi d'optimiser la consommation d’énergie et la santé de structures.

A cette fin, la modélisation multiphysique tant des cellules que des réseaux denses devra être développée et validée de façon expérimentale, pour quantifier la variabilité de leur comportement en raison des incertitudes du système et de leur environnement.

Ces informations seront utilisées :

  • Soit dans une approche bottom-up pour spécifier la robustesse requise des algorithmes de contrôle avec des paramètres distribués ;
  • Soit dans une approche top-down pour évaluer les tolérances industrielles requises en termes de performances, de durée de vie et en fonction des contraintes de ressources ;
  • ou une combinaison des deux approches.


Livrables principaux :
  • 2 ans : Algorithmes évolutifs pour modéliser des systèmes multiphysiques et multi-échelles,
  • 5 ans : Base de prototypage de métamatériaux avec des nouvelles fonctionnalités paramétrées,
  • 7 ans : Base de programmation et de contrôle pour les blocs ou microsystèmes distribués.

 

Impacts socio-économiques :
  • Développement de nouveaux outils de simulation multiéchelle pour la conception de microsystèmes électromécaniques associés aux nano-composants, favorisant ainsi l’essor des nanotechnologies ;
  • Surveillance de l’état de santé et estimation de la durée de vie des systèmes de stockage d’énergie sans ajout de capteurs onéreux.
Projets récents ou en cours :
  • Smart surfaces et Smart blocks → Coordination et calcul dans les MEMS distribués intelligents,
  • Conception, variabilité et robustesse des comportements de structures dus à des incertitudes,
  • Modélisation multi-échelle pour la conception de micro-nanosystèmes,
  • Approche Hamiltonienne pour l’analyse et le contrôle de systèmes multiphysiques à paramètres distribués,
  • Systèmes de pronostic et gestion de la santé de piles à combustible à membrane échangeuse de protons, pour une économie et une fiabilité améliorées...

 

Mots-clés : algorithmes scalables et distribués, contrôle semi-décentralisés, soft-computing, simulation et modélisation multiphysique et multi échelle, architecture de systèmes, monitoring et pronostics.