Développement de méthodes pour l'analyse géologique
Dans le cadre d'un projet CITEPH (http://www.citeph.fr/index.php) en partenariat avec la société Schlumberger, Eurobios travaille depuis mai 2015 à l'amélioration des méthodes de traitement de données et d'apprentissage adaptées à des données acquises à l'aide de sondes d'exploration du sous-sol.
Le perfectionnement de méthodes existantes d'aide à l'interprétation et la mise au point de nouveaux algorithmes nécessitent de mettre en œuvre des techniques de pointe en matière de modélisation mathématique et de simulation.
Afin de connaître la nature du sous-sol dans une région donnée, les géologues sont amenés à interpréter les données enregistrées dans des puits de forage. Outre les courts délais dans lesquels les géologues doivent livrer des résultats et l'important volume de données à traiter, les difficultés sont multiples. L'une des principales réside dans le fait que les données ne sont pas toujours acquises avec les mêmes outils et que les systèmes d'acquisition reposent sur des techniques diverses telles que la propagation d'ondes ultra-sonores ou une mesure directe de la résistivité des roches constituant les parois du puits. L'un des enjeux associés à l'interprétation des ces données consiste à les mettre en correspondance en vue d'en déduire des indications diverses sur la composition des couches constituant le sous sol pouvant être caractérisées, par exemple, par des couches sédimentaires, des failles ou encore des fractures.
Managem, acteur marocain dans le secteur des mines et de l’hydrométallurgie, a confié à Eurobios l'analyse des données historiques du circuit de cyanuration de l'argent dans son usine d'Imiter à 150 km à l'Est de Ouarzazate dont le niveau de production est d'environ 300 tonnes d’argent métal par an et la pureté de 99,5%.
La mission a consisté en :
- l’audit et le nettoyage des données disponibles, d'où ressortent les indicateurs principaux de qualité des données et quelques représentations graphiques issues de leur analyse exploratoire,
- l’élaboration d’un modèle prédictif pour le fonctionnement du circuit, par une méthode de régression non-paramétrique par partitionnement hiérarchique de l’espace (forêts aléatoires) - le pouvoir prédictif ayant été évalué par validation croisée,
- l’identification des paramètres influents sur le procédé, issus de la méthode des forêts aléatoires,
- la mise en évidence de modes de fonctionnement de l’usine - des effets de saisonnalité ont notamment été observés.
L’approche est « purement » statistique au sens où aucune connaissance ou hypothèse physico-chimique n’est intégrée dans le modèle.
Formellement, le circuit de cyanuration est modélisé comme une boite noire et son fonctionnement est appris sur la base des données historiques disponibles. Les variables d'entrée, de contrôle et de sortie ont ici le sens suivant :
- les variables d’entrée : les quantités mesurées à l’entrée du circuit, qui sont en partie déterminées par l’étape de flottation en amont du procédé général d’extraction de l’argent.
- les variables de contrôle : les quantités sur lesquelles les opérationnels peuvent agir en théorie, comme par exemple la température dans les réacteurs ou la concentration de cyanure libre sous forme liquide.
- les variables de sortie : les quantités mesurées en fin de circuit, et que l’on souhaite optimiser (rendement de mise en solution, production d'équivalent métal, opposée de la teneur dans les rejets solides).
Nous ne disposions pas de critère global à optimiser (il pourrait être dérivé d’arguments économiques), aussi nous avons comme objectif d’optimiser les grandeurs de sorties prises séparément.
On note qu'outre cette analyse de données, une phase d’analyse d’Etat de l’Art a démontré la faisabilité de la modélisation des phénomènes physico-chimiques et dynamiques de la cyanuration de l’Argent.
Eurobios s'associe au service de formation continue de l'Ecole Normale Supérieure de Cachan et à Maplesoft pour proposer la formation "Modelica pour l'ingénierie automobile".
Modelica est un langage pour la modélisation et la simulation pratiques de systèmes complexes multi-domaines (mécanique, électronique, thermodynamique, etc.). L'approche orientée objet du langage et sa modélisation à partir de systèmes d'équations permettent le développement de bibliothèques de composants facilement combinables et réutilisables.
Modelica est déjà largement utilisé dans l’industrie automobile (Toyota, BMW Group, Jaguar Land Rover, Audi...) pour la modélisation de la dynamique des différents composants de la voiture : moteur, boite de vitesse, transmission, suspension, châssis...
La formation se déroulera à l’ENS Cachan sur trois jours (les 16, 17 et 18 mars 2016), dont deux sous la forme de travaux pratiques (conception de modèle, simulation complète d’un véhicule) avec l’environnement de simulation MapleSim.
Pour plus d'information ou pour s'inscrire : Malvina Viers : 01 47 40 75 05 – malvina.viers@ens-cachan.fr
ou http://www.fcd.ens-cachan.fr
La plaquette de la formation
Le 3ème atelier international "Simulation at the System Level for Industrial Applications", organisé par des laboratoires de l'ENS Cachan, de l'Ecole des Ponts, de l'Inria et par Eurobios, s'est déroulé du 14 au 16 octobre dans les locaux de l'ENS Cachan.
Sur quatre demi-journées, quinze exposés ont permis d'échanger autour des dernières avancées dans le domaine des méthodes et outils pour la simulation à haut niveau des grands systèmes industriels.
Pour simuler le comportement des grands systèmes industriels, il est nécessaire de s'intéresser à la modélisation de nombreux phénomènes physiques (écoulements, transferts de chaleur, réactions chimiques, transmission mécanique, etc.) et aux techniques de régulation de ces systèmes par des calculateurs embarqués. D'autres aspects peuvent être considérés comme les modèles liés aux risques (pannes, erreurs humaines) ou l'utilisation optimale des ressources informatiques (parallélisation des méthodes de calcul).
Les travaux présentés durant l'atelier concernaient notamment l'optimisation et la commande des systèmes, les langages de modélisation, la co-simulation, la parallélisation des codes de simulation et la communication entre logiciels de simulation et systèmes physiques.
Les diapositives des présentations sont disponibles ici : http://www.cmla.ens-cachan.fr/version-francaise/manifestations/sim-sl-2015-abstracts-presentations-331545.kjsp?RH=1216280035204
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