15 Mars – Soutenance de thèse - Quynh Anh Hoang

14 h Visioconférence intégrale

Utilisation des graphes conceptuels pour construire un modèle de connaissances des défaillances pour l’Ingénierie forensique en génie civil.

L’industrie de la construction est très complexe et implique de nombreux risques. Bien qu’elles procurent des bénéfices importants, les infrastructures telles que les barrages, les ponts, etc. peuvent en cas de défaillance entraîner de lourdes conséquences tant en pertes de vies humaines que matérielles. De nombreux travaux se sont penchés sur les défaillances des barrages permettant de faire évoluer la réglementation pour accroître la sécurité de ces ouvrages. Cependant, malgré ces progrès, des défaillances, parfois majeures, de barrages continuent à se produire, et cela dans le monde entier.
Les approches de gestion des risques permettent de fournir des outils pour minimiser les probabilités et ou les conséquences des défaillances. L'approche traditionnelle de la gestion des risques repose sur l'identification des événements risqués, puis sur l'évaluation de leur probabilité et de leur impact potentiel avant de décider des mesures d'atténuation des risques. Cependant, ces approches ne prennent que pauvrement en compte les retours d’expériences, et les leçons tirées des défaillances passées alors qu’elles pourraient riche d’enseignement pour faire progresser les pratiques.
L'ingénierie forensique est une discipline qui vise à investiguer les défaillances afin de tirer des leçons et d'améliorer les pratiques quant à la conception, la gestion et l’exploitation des ouvrages. L'investigation forensique consiste à étudier les structures, les matériaux, les composants ou les infrastructures ayant fait l’objet d’une ou de défaillances afin de déterminer les causes de ces défaillances. L’analyse croisée de différentes défaillances permet d'identifier les dénominateurs communs à l'origine des défaillances. Les résultats de ces analyses peuvent être utilisés pour améliorer la prise en compte des risques, induire de meilleures pratiques dans la conception et la construction de structures similaires. Cela peut permettre d’éviter la répétition de ces défaillances et de contribuer à l'amélioration de la sécurité de ces structures.
Afin de tirer parti des informations sur les défaillances obtenues à partir des investigations forensiques, de nombreuses bases de données sur les défaillances ont été créées au cours de la dernière décennie. Toutefois, la principale faiblesse de ces bases de données est la difficulté de leur exploitation directe et la cohérence intrinsèque de leurs données. En effet, si elles sont utiles pour référencer des cas et parfois offrir des données statistiques, elles ne permettent pas d’analyse croisée, ou d’inférer automatiquement de la connaissance à partir des cas passés, faute d’un vocabulaire unifié et de moteur d’inférence. Une base de données pour cela, devrait être organisée de manière à ce qu'il soit non seulement facile de trouver les informations, mais aussi de les utiliser pour des études et des analyses ultérieures.
Pour répondre à ces enjeux, nous avons proposé d’avoir recours aux graphes conceptuels (GC) pour construire un modèle de connaissances des défaillances. La structure du modèle que nous avons construit le rend applicable à tout type de défaillance et de structure, mais nous avons plus particulièrement développé le modèle pour les défaillances de barrage. Les graphes conceptuels sont un formalisme de représentation de la connaissance et du raisonnement sous forme de graphe. Ils fournissent un vocabulaire unifié qui forme un support de vocabulaire permettant ainsi de partager et de réutiliser une représentation d’un phénomène ou d’une situation dans le domaine étudié. Les GC fournissent des mécanismes de raisonnement visuel qui peuvent permettre de décrire les processus de défaillance en simulant des interactions entre les composants du système, mais aussi la recherche d'informations et la création de nouvelles connaissances à partir des connaissances déjà présentes.
Afin d’illustrer le fonctionnement du modèle et sa capacité à traiter des défaillances variées, nous l’avons appliqué à cinq cas d’études (deux défaillances de barrages en béton et trois défaillances de systèmes de barrages en remblai). Ces exemples sont utilisés pour démontrer l’intérêt du modèle pour trouver des cas de défaillance similaires, pour proposer des causes possibles de défaillance dans le cadre d’une investigation foresique, ainsi que comme support à l’analyse de risque.

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