Engineer-Computer Interaction for Structural Monitoring

L’accroissement important du nombre d’outils informatiques disponibles influence actuellement les décisions concernant les auscultations des ouvrages. Invariablement, l’informatique est utilisée pour interpréter les données qui proviennent de la surveillance d’une structure, dans le but d’èxpliquer son comportement. Cependant, les ingénieurs en génie civil restent souvent frustrés par les résultats des outils informatiques traditionnels. En effet, les ingénieurs disposent en général d’une connaissance incomplète du problème, de caractéristiques qui sont spécifiques au problème et dépendent du contexte de la situation. Ces conditions rendent indispensable l’utilisation de traitements interactifs proposant des solutions multiples. Néanmoins, la plupart des logiciels pour l’interprétation de données de surveillance fournissent un analyse des données automatique aboutissant à une seule interprétation. L’objectif de cette thèse est d’apporter une aide informatique appropriée aux ingénieurs pendant la phase d’analyse d’interprétations multiples permettant de converger vers de meilleures explications du comportement effectif des structures. L’approche proposée ici est la présentation d’un espace interactif des solutions que les ingénieurs peuvent modifier par l’ajout d’informations contextuelles o`u la suppression de connaissances inadéquates. Cette approche nécessite une interaction homme-machine qui soit compatible avec les spécificités des ingénieurs, et qui offre des fonctionnalités de visualisation et des interprétations multiples. La contribution majeure de cette thèse est l’introduction de la notion d’interaction ingénieurmachine – Engineer Computer Interaction (ECI) – qui est un nouveau sous-domaine de l’interaction homme-machine con¸cu spécifiquement pour des ingénieurs. ECI fournit un modèle générique qui i) utilise une classification des différentes informations et des différents tâches, ii) intègre des caractéristiques standard des ingénieurs et de leurs procédures de travail, iii) fournit une approche modulaire pour la décomposition des tâches et pour le développement du logiciel. Pour illustrer l’utilité de la méthodologie ECI, une boˆ?te à outils – Structural Monitoring ToolKit (SMTK) – a été devéloppée pour l’interprétation des données provenant de la surveillance des structures. Cette boˆ?te à outils a été évaluée empiriquement en utilisant des techniques standard de l’interaction homme-machine afin de valider la compatibilité de ECI aux ingénieurs. Les résultats montrent que la plupart des ingénieurs préfèrent l’approche de ECI aux possibilités d’interaction offertes par les logiciels existants parce que ECI est spécifiquement con¸cue pour être adaptée à leurs besoins et à leurs exigences. Un deuxième prototype est présenté pour la prévoyance in-situ, ce qui met en évidence la nature générique de ECI. Finalement, des perspectives d’application de ECI à d’autres domaines sont envisagées. En conclusion, la notion spécifique de ECI est utile à la conception et au devéloppement de logiciels pour l’interprétation des données provenant de l’ascultation des ouvrages. La méthodologie ECI peut également être appliquée aux autres tâches du génie civil. Egalement, ECI permet une comparaison pertinente entre la maintenance des structures et d’autres tâches telles que l’analyse des structures.

Abstract

Full PhD, 2000

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