Brevet FR3123479A1 — publié le 20221202

Dispositif et procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système L’invention concerne un procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système comprenant des entités, le modèle numérique comprenant un graphe structurel et un sur-graphe, le graphe structurel représentant les entités du système par des nœuds liés entre eux ; le sur-graphe correspondant à une abstraction du graphe structurel et comprenant des nœuds représentant des ensembles ; au moins un des nœuds du graphe structurel étant associé à au moins un des nœuds du sur-graphe ; le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif électronique : - détermination (410) d’un nœud du sur-graphe susceptible de créer une surcharge lors du parcours du modèle numérique ; et, en réponse à cette détermination, - génération (420) d’un nœud d’indexation représentant un sous-ensemble de l’ensemble représenté par le nœud susceptible de créer une surcharge, le sous-ensemble héritant de propriétés de l’ensemble, le sous-ensemble comprenant au moins une caractéristique supplémentaire ; association (430) du nœud d’indexation et du nœud susceptible de créer une surcharge ; identification (440) des nœuds du graphe structurel directement associés au nœud susceptible de créer une surcharge et qui partagent la au moins une caractéristique supplémentaire ; et association (450) des nœuds identifiés au nœud d’indexation. Figure pour l’abrégé : Fig. 4. Dispositif et procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système L’invention se rapporte au domaine général du traitement de modèles numériques de systèmes, et concerne plus particulièrement un procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système. L’invention concerne également un procédé de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système. Un jumeau numérique (ou « digital twin » en terminologie anglo-saxonne) est un modèle numérique d’un objet ou d’un système qui est alimenté par un flux de données généralement obtenues à l’aide de capteurs numériques. Ce flux de donnés en provenance du monde réel permet au jumeau numérique de maintenir une représentation à jour de l’état du système qu’il représente et, éventuellement, de prédire son état futur. Les jumeaux numériques s’avèrent être particulièrement utiles pour représenter des systèmes complexes. C’est par exemple le cas des villes intelligentes dont un jumeau numérique peut permettre de suivre et prédire le trafic des véhicules, voire de prendre des décisions visant à réguler le trafic. Le document de brevet US 2020/0090085 divulgue un système de gestion de jumeaux numériques modélisant des objets physiques. Le système est représenté par un graphe de jumeaux numériques, et chaque objet physique du monde réel correspond à un sous-graphe. Le système, qui reflète une réalité physique, est dynamique, et des nœuds et/ou arêtes du graphe peuvent donc apparaitre ou disparaitre au cours du temps. La représentation du système peut être améliorée en y intégrant des ontologies. Ces ontologies sont intégrées au graphe de jumeaux numériques sous la forme d’un ensemble de nœuds et d’arêtes. Des requêtes sont réalisées qui interrogent ce modèle orienté graphe, et le modèle est alors parcouru afin de trouver des informations par l’intermédiaire des relations décrites dans le modèle, et de simuler ou de prédire certaines situations. Cependant, lorsqu’un nœud du graphe comprend un nombre significatif d’arcs incidents, cela ralentit considérablement la traversée du graphe de jumeaux numériques, et engendre donc un délai de traitement des requêtes, voire une explosion combinatoire, puisque le temps de calcul augmente de manière exponentielle, ce qui rend impossible en pratique l’obtention d’un résultat. L'invention vise notamment à pallier ces inconvénients. Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système comprenant des entités, le modèle numérique comprenant un graphe structurel et un sur-graphe, le graphe structurel représentant les entités du système par des nœuds liés entre eux ; le sur-graphe correspondant à une abstraction du graphe structurel et comprenant des nœuds représentant des ensembles ; au moins un des nœuds du graphe structurel étant associé à au moins un des nœuds du sur-graphe ; le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif électronique : - détermination d’un nœud du sur-graphe susceptible de créer une surcharge lors du parcours du modèle numérique ; et, en réponse à cette détermination, - génération d’un nœud d’indexation représentant un sous-ensemble de l’ensemble représenté par le nœud susceptible de créer une surcharge, le sous-ensemble héritant de propriétés de l’ensemble, le sous-ensemble comprenant au moins une caractéristique supplémentaire ; association du nœud d’indexation et du nœud susceptible de créer une surcharge ; identification des nœuds du graphe structurel directement associés au nœud susceptible de créer une surcharge et qui partagent la au moins une caractéristique supplémentaire ; et association des nœuds identifiés au nœud d’indexation. Dans un mode de réalisation particulier, l’étape de détermination comprend une étape de détermination du degré entrant et/ou sortant du nœud, et une étape de comparaison du degré déterminé avec une valeur prédéterminée. Dans un mode de réalisation particulier, l’étape de détermination comprend une étape d’analyse de requêtes préalablement reçues par le nœud du sur-graphe susceptible de créer une surcharge. Dans un mode de réalisation particulier, le procédé comprend une étape de détermination que plusieurs des entités représentées par des nœuds du graphe structurel associés au nœud du sur-graphe susceptible de créer une surcharge ont une même localisation ; et le nœud d’indexation généré a comme caractéristique supplémentaire la localisation. Dans un mode de réalisation particulier, le sur-graphe comprend : - un graphe sémantique comprenant des nœuds, chaque nœud représentant un ensemble du sur-graphe appelé catégorie sémantique, ces nœuds étant liés entre eux par des arcs représentant une relation de subsomption ou une relation sémantique ; au moins un des nœuds du graphe structurel étant lié à au moins un des nœuds du graphe sémantique par un arc caractérisant que le au moins un des nœuds du graphe structurel représente une instance de la catégorie sémantique représentée par le au moins un nœud du graphe sémantique; et, - un graphe hyper-structurel comprenant des hyper-nœuds, chaque hyper-nœud représentant un ensemble du sur-graphe appelé ensemble extensionnel ; un hyper-nœud étant associé à une pluralité de nœuds du graphe structurel ; et, un hyper-nœud étant lié à au moins un autre hyper-nœud ou à au moins un nœud du graphe sémantique, et le nœud d’indexation appartient au graphe sémantique et/ou au graphe hyper-structurel. Dans un mode de réalisation particulier, le nœud susceptible de créer une surcharge appartient au graphe sémantique (respectivement au graphe hyper-structurel), et le procédé comprend une étape de détermination que plusieurs des nœuds du graphe structurel associés au nœud susceptible de créer une surcharge sont également associés à un autre nœud du graphe hyper-structurel (respectivement du graphe sémantique), le nœud susceptible de créer une surcharge représentant un premier ensemble, l’autre nœud représentant un second ensemble, et le nœud d’indexation généré représente un sous-ensemble des premier et second ensembles. Dans un mode de réalisation particulier, le graphe structurel et au moins une portion du sur-graphe sont stockés au sein d’une architecture matérielle distribuée conforme à l’informatique en périphérie. Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs. En conséquence, l’invention vise aussi un programme d’ordinateur sur un support d’informations, ce programme étant susceptible d’être mis en œuvre dans un dispositif électronique de traitement d’un modèle numérique d’un système ou plus généralement dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système tel que décrit ci-dessus. Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable. L'invention vise également un modèle numérique d’un système obtenu par le procédé de traitement mentionné ci-dessus. Selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système, le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif électronique : - parcours du modèle numérique en vérifiant si une portion du modèle numérique correspond au graphe motif ; et si c’est le cas, - obtention d’une information permettant d’identifier la portion du modèle numérique. Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs. En conséquence, l’invention vise aussi un programme d’ordinateur sur un support d’informations, ce programme étant susceptible d’être mis en œuvre dans un dispositif électronique de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système, ou plus généralement dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système tel que décrit ci-dessus. Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable. L’invention vise aussi un support d'informations ou d’enregistrement lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tels que mentionnés ci-dessus. Le support d'informations ou d’enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM (e.g., une PROM, EPROM, EEPROM), par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations ou d’enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations ou d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution d’un des procédés en question. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures : La représente, de façon schématique, deux exemples d’architecture d’un système dans lequel l’invention peut être mise en œuvre ; La représente, de manière schématique, un dispositif électronique selon un exemple de mode de réalisation de l’invention ; La illustre un exemple d’une portion de modèle numérique 300 d’un système (ici un bâtiment) pouvant être traité lors d’une mise en œuvre du procédé de la ou du procédé de la ; La représente, sous forme d’organigramme, les principales étapes d’un procédé de traitement d’un modèle numérique d’un modèle numérique d’un système, selon un exemple de mode de réalisation de l’invention ; La représente, sous forme d’organigramme, les principales étapes d’un procédé de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système, selon un exemple de mode de réalisation de l’invention ; et, La illustre, de façon schématique, un exemple de requête orientée graphe appliqué sur le modèle numérique de la (Fig. 6A), et le résultat de cette requête (Fig. 6B). Procédé de traitement d’un modèle numérique d’un système comprenant des entités, le modèle numérique comprenant un graphe structurel (310) et un sur-graphe (320, 330), le graphe structurel représentant les entités du système par des nœuds liés entre eux ; le sur-graphe correspondant à une abstraction du graphe structurel et comprenant des nœuds représentant des ensembles ; au moins un des nœuds du graphe structurel étant associé à au moins un des nœuds du sur-graphe ; le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif électronique : - détermination (410) d’au moins un nœud du sur-graphe susceptible de créer une surcharge lors du parcours du modèle numérique; et, en réponse à cette détermination, - génération (420) d’un nœud d’indexation représentant un sous-ensemble de l’ensemble représenté par le nœud susceptible de créer une surcharge, le sous-ensemble héritant de propriétés de l’ensemble, le sous-ensemble comprenant au moins une caractéristique supplémentaire ; association (430) du nœud d’indexation et du nœud susceptible de créer une surcharge ; identification (440) des nœuds du graphe structurel directement associés au nœud susceptible de créer une surcharge et qui partagent la au moins une caractéristique supplémentaire ; et association (450) des nœuds identifiés au nœud d’indexation. Procédé de traitement selon la revendication 1, dans lequel l’étape de détermination comprend une étape de détermination du degré entrant et/ou sortant dudit nœud, et une étape de comparaison du degré déterminé avec une valeur prédéterminée. Procédé de traitement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’étape de détermination comprend une étape d’analyse de requêtes préalablement reçues par ledit nœud. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre une étape de détermination que plusieurs des entités représentées par des nœuds du graphe structurel associés au nœud du sur-graphe susceptible de créer une surcharge ont une même localisation ; dans lequel le nœud d’indexation généré a comme caractéristique supplémentaire ladite localisation. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, le sur-graphe comprenant : - un graphe sémantique comprenant des nœuds, chaque nœud représentant un ensemble du sur-graphe appelé catégorie sémantique, ces nœuds étant liés entre eux par des arcs représentant une relation de subsomption ou une relation sémantique ; au moins un des nœuds du graphe structurel étant lié à au moins un des nœuds du graphe sémantique par un arc caractérisant que le au moins un des nœuds du graphe structurel représente une instance de la catégorie sémantique représentée par le au moins un nœud du graphe sémantique ; et, - un graphe hyper-structurel comprenant des hyper-nœuds, chaque hyper-nœud représentant un ensemble du sur-graphe appelé ensemble extensionnel ; un hyper-nœud étant associé à une pluralité de nœuds du graphe structurel ; et, un hyper-nœud étant lié à au moins un autre hyper-nœud ou à au moins un nœud du graphe sémantique. dans lequel le nœud d’indexation appartient au graphe sémantique et/ou au graphe hyper-structurel. Procédé de traitement selon la revendication 5, le nœud susceptible de créer une surcharge appartenant au graphe sémantique, respectivement au graphe hyper-structurel, le procédé comprenant en outre une étape de détermination que plusieurs des nœuds du graphe structurel associés au nœud susceptible de créer une surcharge sont également associés à un autre nœud du graphe hyper-structurel, respectivement du graphe sémantique, le nœud susceptible de créer une surcharge représentant un premier ensemble, l’autre nœud représentant un second ensemble, dans lequel le nœud d’indexation généré représente un sous-ensemble des premier et second ensembles. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le graphe structurel et au moins une portion du sur-graphe sont stockés au sein d’une architecture matérielle distribuée conforme à l’informatique en périphérie. Modèle numérique d’un système obtenu par le procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Procédé de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système selon la revendication 8, le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par un dispositif électronique : - parcours (520) du modèle numérique en vérifiant si une portion du modèle numérique correspond au graphe motif; et si c’est le cas, - obtention (530) d’une information permettant d’identifier la portion du modèle numérique. Dispositif électronique de traitement d’un modèle numérique d’un système comprenant des entités, le modèle numérique comprenant un graphe structurel et un sur-graphe, le graphe structurel représentant les entités du système par des nœuds liés entre eux ; le sur-graphe correspondant à une abstraction du graphe structurel et comprenant des nœuds représentant des ensembles ; au moins un des nœuds du graphe structurel étant associé à au moins un des nœuds du sur-graphe; le dispositif électronique comprenant : - un module de détermination d’au moins un nœud du sur-graphe susceptible de créer une surcharge lors du parcours du modèle numérique ; - un module de génération d’un nœud d’indexation représentant un sous-ensemble de l’ensemble représenté par le nœud susceptible de créer une surcharge, le sous-ensemble héritant de propriétés de l’ensemble, le sous-ensemble comprenant au moins une caractéristique supplémentaire ; - un module d’association du nœud d’indexation et du nœud susceptible de créer une surcharge ; - un module d’identification des nœuds du graphe structurel directement associés au nœud susceptible de créer une surcharge et qui partagent la au moins une caractéristique supplémentaire ; et, - un module d’association des nœuds identifiés au nœud d’indexation. Dispositif électronique de recherche d’une information représentée par un graphe motif dans un modèle numérique d’un système selon la revendication 8, le dispositif électronique comprenant: - un module de parcours du modèle numérique en vérifiant si une portion du modèle numérique correspond au graphe motif ; et, - un module d’obtention d’une information permettant d’identifier la portion du modèle numérique. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, lorsque ce programme est exécuté par un processeur. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 9, lorsque ce programme est exécuté par un processeur. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon la revendication 9.