Thèse Vers l'Ingénierie Rigoureuse et Scalable des Jumeaux Numériques H/F - 75

Établissement : Institut Polytechnique de Paris Télécom Paris
École doctorale : Ecole Doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Traitement et Communication de l'Information
Direction de la thèse : Rabea AMEUR-BOULIFA ORCID 0000000224718012
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-12-31T23:59:59La recherche se concentre sur le développement de processus, méthodes et outils d'ingénierie formels pour le développement fiable des jumeaux numériques.

Les jumeaux numériques reproduisent le comportement de systèmes hétérogènes complexes tout au long de leur cycle de vie, incluant la conception, la mise en oeuvre, l'exploitation et le déclassement. Ces systèmes combinent généralement des composants physiques, cybernétiques, humains et parfois biologiques, interagissant dans des contextes opérationnels dynamiques.

Le développement de tels jumeaux numériques nécessite des modèles multi-physiques et multi-échelles, souvent construits à partir de paradigmes de modélisation différents. Garantir la fidélité de ces modèles est essentiel, car les jumeaux numériques peuvent soutenir des décisions critiques pour la sécurité. En conséquence, la vérification, la validation et la quantification de l'incertitude (VVQI) jouent un rôle central dans le processus d'ingénierie.

Bien que les méthodes formelles d'ingénierie soient largement utilisées pour la conception de systèmes dans des domaines tels que le transport, elles ne s'adaptent pas encore bien aux jumeaux numériques, où les modèles des environnements physiques, des interactions humaines et des contextes opérationnels doivent également être intégrés.

Cette thèse vise à étendre les techniques formelles d'ingénierie pour permettre le développement rigoureux et évolutif de jumeaux numériques composés de paradigmes de modélisation hétérogènes.

Les jumeaux numériques reproduisent des systèmes complexes pour la conception, l'exploitation et la maintenance, mais leur vérification reste difficile à cause de l'hétérogénéité des modèles et de l'incertitude. Les méthodes formelles actuelles ne sont pas encore adaptées à cette complexité.

Développer un cadre formel, modulaire et évolutif pour la vérification et la validation des jumeaux numériques hétérogènes, garantissant fiabilité, cohérence comportementale et compatibilité.

Développement de méthodes formelles et d'outils d'ingénierie évolutifs ; modélisation multi-physique et multi-échelle ; intégration des paradigmes hétérogènes ; utilisation de techniques de Vérification, Validation et Quantification de l'Incertitude.