INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La pièce d’ancrage 16 est configurée pour être fixée à la charge 10. La pièce d’ancrage 16 est notamment une pièce en acier. La pièce d’ancrage 16 comprend un œillet 20 adapté à être relié au bras de guidage 18 et un moyen de fixation 22 configuré pour permettre de fixer l’œillet 20 à la charge 10. Lorsque la pièce d’ancrage 16 est fixé à la charge 10 par le moyen de fixation 22, l’œillet 20 fait saillie de la charge 10 pour permettre d’interagir avec le bras de guidage 18.
Dans un exemple, le système de guidage 14 comprend deux pièces d’ancrages 16, chaque pièce d’ancrage 16 étant configurée pour être fixée de part et d’autre de la charge 10. Alors, chaque œillet 20 peut recevoir un bras de guidage 18, et la charge suspendue 10 peut être guidée depuis chaque côté de la charge 10. La stabilisation de la charge s’en trouve améliorée.
Selon un premier mode de réalisation illustré à la , le moyen de fixation 22 comprend une ouverture 24 traversant la pièce d’ancrage 16. Dans ce mode de réalisation, le système de guidage 14 comprend en outre une sangle à cliquet 26 ( ). La sangle à cliquet 26 est configurée pour être attachée autour de la charge 10. La sangle à cliquet 26 peut être insérée dans l’ouverture 24 de chaque pièce d’ancrage 16 pour fixer la pièce d’ancrage 16 à la charge 10 par serrage et verrouillage de la sangle à cliquet 26. Chaque pièce d’ancrage 16 est fixée par compression entre la sangle à cliquet et la charge.
La longueur de la sangle à cliquet 26 peut être adaptée selon la charge à manipuler. La sangle à cliquet 26 peut par exemple avoir une longueur de 2 m, de 5 m, voire de 10 m. Ainsi, le système de guidage 14 peut être utilisé pour différentes tailles et forme de charge 10.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la , le moyen de fixation 22 comprend deux mâchoires 28 en vis-à-vis. Les deux mâchoires 28 forment une pince ou un étau. Les deux mâchoires 28 sont adaptées à pincer une portion saillante de la charge 10. Le moyen de fixation 22 comprend en outre une vis 30 s’étendant entre les deux mâchoires 28. La vis 30 est configurée pour serrer les deux mâchoires 28 et ainsi enserrer la portion saillante de la charge 10. Chaque pièce d’ancrage 16 est fixée par pincement de la partie saillante de la charge 10 entre les deux mâchoires 28.
En variante, le système de guidage 14 comprend une combinaison de moyens de fixation 22 à ouverture 24 ( ) et à mâchoires 28 ( ).
Comme visible à la , chaque bras de guidage 18 comprend un manche 32 et un câble souple 34 rétractable dans le manche 32. Le bras de guidage 18 est déplaçable entre une position rétractée et une position déployée, par rétraction du câble souple 34 dans le manche 32. Dans la position rétractée, le bras de guidage 18 a une longueur supérieure à 1,6 m. Dans la position déployée, le bras de guidage 18 a une longueur supérieure à trois mètres. Ainsi, l’opérateur peut guider la charge 10 à une distance suffisante pour assurer sa sécurité.
Le câble souple 34 s’étend entre une première extrémité dans le manche 32 et une deuxième extrémité distante du manche 32.
La première extrémité du câble souple 34 comprend un premier moyen de fixation 36 destiné à coopérer avec un deuxième moyen de fixation 38 du manche 32. Le premier moyen de fixation 36 est par exemple une goupille 36 destinée à être insérée dans des trous traversant le manche 34 et formant le deuxième moyen de fixation 38.
La deuxième extrémité du câble souple 34 comprend un crochet 40 destiné à être inséré dans l’œillet 20 de la pièce d’ancrage 16. Le crochet 40 permet ainsi de connecter à distance le bras de guidage 18 et la charge suspendue 10. L’opérateur n’a pas besoin de s’approcher de la charge 10 pour engager le bras de guidage 18 avec la charge 10. Un linguet peut être fixé sur le crochet 40, le linguet étant destiné à éviter la séparation du crochet 40 de la charge 10 durant la manipulation par l’opérateur.
Selon un mode de réalisation, la deuxième extrémité du câble souple 34 comprend un moyen d’ouverture du linguet. Par exemple, le moyen d’ouverture peut être un crochet en queue de cochon monté à rotation sur la deuxième extrémité du câble souple 34. La rotation du crochet en queue de cochon par rapport au bras de guidage 18 permet l’ouverture du linguet. Le placement ou le retrait du bras de guidage 18 de la charge suspendue 10 s’en trouve facilité. L’opérateur n’a pas besoin de se mettre en danger en s’approchant de la charge suspendue 10 pour l’engagement ou le désengagement du bras de guidage 18.
Le manche 32 est ici un tube creux permettant de recevoir le câble souple 34. Le manche 32 participe à la préhension simple du bras de guidage 18 par un opérateur. Le manche 32 a par exemple une longueur de 0,6m.
Une pluralité de deuxièmes moyens de fixation 38 peuvent être prévus le long du manche 32. Chaque deuxième moyen de fixation 38 est adapté à coopérer avec le premier moyen de fixation 36 du câble souple 34 pour permettre d’ajuster la longueur effective du bras de guidage 18. Par exemple, les deuxièmes moyens de guidages 38 peuvent être des trous 38 traversants destinés à recevoir la goupille 36. Les trous 38 peuvent être régulièrement espacés le long du manche 32 pour pouvoir ajuster la longueur du câble souple 34 par incréments. L’opérateur peut ajuster la distance entre la charge 10 et lui-même selon l’application prévue.
Une fois la jointure réalisée, on agrège les données à l’échelle du site ou du secteur.
Par exemple, la fonction d’agrégation pour les données démographiques et socio-économiques est la somme. Pour les données cartographiques, la fonction peut être le comptage des objets ou la somme des surfaces de ces objets. Dans le cas d’OpenStreetMap qui est une base de données hétérogènes comprenant des objets ponctuels (points d’intérêts) et des polygones, on approxime la surface d’un point intérêt à 1m2 pour faire la somme des surfaces.
Constitution du jeu de données d’entraînement pour le module d’intelligence artificielle
À partir de la table T_KPI_EV d’évolution des performances des sites/secteurs et de la table TB_TU du tissu urbain associé à chaque site/secteur, on constitue en 36 le jeu de données d’entraînement LSET pour construire le modèle de prédiction MOD.
Une première étape consiste à fusionner les deux tables, en faisant une jointure ou une indexation sur les colonnes du groupe topographie. Étant donné que certaines fréquences n’existent pas sur certains sites, la table résultante peut contenir des valeurs inconnues. Elles sont dans ce cas mises à 0.
La table résultante est ensuite divisée en quatre ensembles ou sous-tables comprenant : - une table X_TRN de variables qui est présentée en entrée au module d’intelligence artificielle pour l’entraînement du modèle de prédiction MOD, - une table Y_TRN de variables qui correspond aux valeurs cibles que le modèle de prédiction MOD doit apprendre à prédire, c’est-à-dire qui doivent être produites en sortie du module d’intelligence artificielle, pendant l’entraînement sur les données d’entrées X_TRN, - une table X_TST de variables qui est présentée en entrée au module d’intelligence artificielle pour évaluer la précision des sorties du modèle entraîné, - une table Y_TST de variables qui correspond aux valeurs cibles associées à X_TST.
En relation avec les figures 7A et 7B, les tables X.TRN, Y_TRN sont utilisées dans un premier temps pour l’entraînement/apprentissage (TRN, ) du module d’intelligence artificielle MIA et donc la construction dumodèle de prédiction MOD, tandis que les tables X_TST, Y_TST qui comprennent des données que le modèle de prédiction MOD n’a jamais vues, sont utilisées dans un deuxième temps pour évaluer (TST, ) l’erreur de prédiction du modèle de prédiction MOD construit à partir des tables X_TRN, Y_TRN dans une situation qui se rapproche le plus possible du déploiement de la solution en milieu de production.
Ainsi, les variables incluses dans les tables d’entrée X_TRN, X_TST sont les colonnes des groupes Configuration ajoutée, Configuration existante, KPIs par fréquence avant déploiement, cartographie, démographie, socio-économie.
Les variables incluses dans les tables de sortie Y_TRN, Y_TST sont les colonnes du groupe KPIs par fréquence après déploiement, ou du groupe Croissance des KPIs. Il a été observé empiriquement que les colonnes du groupe Croissance des KPIs étaient mieux prédites en réalisant la prédiction sur le groupe KPIs par fréquence après déploiement, puis en faisant le calcul du taux de croissance.
Normalisation des données X_TRN, X_TST : les prédictions peuvent être améliorées par exemple en application d’une technique dite de fréquence inverse des documents TF-IDF (en anglais, « term frequency-inverse document frequency »), par exemple décrite au lien suivant (, https://fr.wikipedia.org/wiki/TF-IDF) pour pondérer les valeurs dans les colonnes. Elle est généralement utilisée dans l’étude de corpus de textes, pour diminuer le poids de mots d’un texte dont les valeurs sont sur-représentées, par exemple en réduisant l’impact d’articles tels que « le/la/les » et, au contraire en augmentant celui de noms plus spécifiques, par une analyse d’un nombre d’apparition des mots dans le texte.
En l’espèce, il s’agit ici d’appliquer la technique TF-IDF à l’ensemble des colonnes contenant des données topographiques, en considérant un type d’objet géographique comme un mot, et leur nombre/somme de surfaces comme un nombre d’apparitions pour opérer un rééquilibrage des colonnes par pondération à l’aide de coefficients dérivés de la technique TF-IDF. A titre d’exemple, cette opération permettrait de réduire l’impact des feux tricolores présents en nombre, et d’augmenter celui de supermarchés moins nombreux mais plus pertinents en termes de considérations socio-économiques.
Méthode de séparation des données d’entraînement et de test :
La phase d’apprentissage comprend un entraînement du modèle de prédiction puis un test du modèle précédemment entraîné, de sorte à vérifier notamment une précision des données de sortie qu’il produit. Pour ce faire, on peut employer des méthodes classiques de validation croisée comme par exemple la technique dite du « K-fold clustering » pour estimer statistiquement l’erreur. En variante, la technique du bootstrap peut aussi être utilisée.
En ce qui concerne les secteurs, il convient de noter que pour éviter toute fuite d’information entre les données d’entraînement et de test, il est préférable d’effectuer une séparation par sites et non par secteurs, c’est-à-dire que tous les secteurs d’un même site doivent appartenir soit à l’ensemble d’entraînement, soit à l’ensemble test.
Choix de l’algorithme pour l’entraînement du modèle de prédiction
Le problème à résoudre est un problème de régression multi-cibles, car on cherche à prédire plusieurs valeurs continues (une par bande de fréquences et par KPI).
La porosification de toutes les N couches dopées des mésas M (i) , ou de seulement l’une d’entre elles, permet d’obtenir une relaxation plus ou moins importante au sein des mésas M (i) . Ainsi, une couche dopée porosifiée devient déformable, et autorisera une relaxation partielle ou totale de la ou des couches supérieure(s) non poreuse(s), qu’il s’agisse de la couche dopée supérieure 15 si elle est non poreuse et/ou de la couche de reprise d’épitaxie 16. Aussi, le substrat de croissance 10 peut présenter les caractéristiques suivantes : dans les mésas M (N) où le niveau de porosification P (N) est maximal, le fait que toutes les couches dopées 13, 15 soient devenues poreuses les rend donc déformables vis-à-vis des contraintes mécaniques générées par la couche de reprise d’épitaxie 16, de sorte que celle-ci se relaxe et présente un paramètre de maille effectif a e cre(N) pouvant alors être sensiblement égal à celui de son matériau massif a m cre : a e cre(N) ≈ a m cre ; dans les mésas M (0) où le niveau de porosification P (0) est minimal, comme aucune des couches dopées 13, 15 n’ait été rendue poreuse et donc déformable, la couche de reprise d’épitaxie 16 continue de subir les contraintes mécaniques générées par la couche inférieure d’isolation 12, et présente donc un paramètre de maille effectif a e cre(0) pouvant être sensiblement égal à celui de la couche inférieure d’isolation 12 : a e cre(0) ≈ a e cii ; dans les mésas M (n) où le niveau de porosification P (n) est intermédiaire, une couche dopée porosifiée sera donc rendue déformable et permettra à la couche supérieure non poreuse (la couche dopée 15 et/ou la couche de reprise d’épitaxie 16) de relaxer en partie : si la couche poreuse est la couche dopée inférieure 13, et que la couche dopée supérieure 15 est non poreuse et est réalisée en AlGaN, celle-ci relaxe donc en partie grâce à la couche dopée 13 poreuse, la couche de reprise d’épitaxie 16 présentant alors un paramètre de maille effectif a e cre(n) qui pourra être inférieur à a e cre(0) . On pourra alors avoir un substrat de croissance 10 où : a e cre(n) e cre(0) e cre(N) . si la couche poreuse est la couche dopée inférieure 13 et que la couche dopée supérieure 15 est non poreuse et est réalisée en InGaN, ou si la couche poreuse est la couche dopée supérieure 15, alors la couche de reprise d’épitaxie 16 présente un paramètre de maille effectif a e cre(n) qui pourra être supérieur à a e cre(0) . On pourra alors avoir un substrat de croissance 10 où : a e cre(0) e cre(n) e cre(N) .
Le substrat support 11 est réalisé ici en un matériau non porosifiable, de sorte qu’il reste non poreux (dense) lors de l’étape de porosification, à la tension électrique de polarisation prédéfinie. Il peut s’agir d’un matériau inerte à la réaction électrochimique de porosification, tel qu’un matériau isolant. Il peut s’agir d’un matériau semiconducteur à base de GaN dont le niveau de dopage est inférieur à la valeur minimale N D,min de porosification (la valeur associée à la tension électrique de polarisation prédéfinie) : il peut alors être non intentionnellement dopé ou faiblement dopé. A titre d’exemple, le substrat support 11 peut être réalisé en saphir, en silicium, en SiC, en GaN autoportant ( freestanding en anglais), entre autres. Il présente une épaisseur par exemple comprise entre 300µm et 1mm environ. Le substrat support 11 peut être absent, la couche inférieure d’isolation 12 étant alors une couche épaisse de plusieurs microns, de dizaines de microns, voire de centaines de microns.
La couche inférieure d’isolation 12 est réalisée en un matériau cristallin non porosifiable à base de GaN de sorte qu’il reste non poreux (dense) lors de l’étape de porosification, à la tension électrique de polarisation prédéfinie. Le matériau est ici de préférence du GaN dont le niveau de dopage est inférieur à la valeur minimale N D,min prédéfinie. Il peut alors être non intentionnellement dopé ou faiblement dopé, par exemple présenter un niveau de dopage au plus égal à 5×10 17 cm -3 . Cette couche inférieure d’isolation 12, dans la mesure où elle est non porosifiable parce que non intentionnellement dopée ou faiblement dopée, présente une résistance électrique suffisante pour éviter que la couche dopée inférieure 13 des mésas M (0) et celle des M (1)u ne soient porosifiées. Autrement dit, la couche dopée inférieure 13 des mésas M (0) et celle des mésas M (1)u , qui ne sont pas au contact d’une électrode de polarisation, présentent un potentiel électrique suffisamment faible pour que la réaction électrochimique de polarisation n’ait pas lieu.
La couche inférieure d’isolation 12 présente ici une épaisseur par exemple comprise entre 100nm et 6µm environ. Elle a été réalisée par épitaxie à partir du substrat support 11 et repose ainsi sur et au contact de celui-ci (mais une couche intermédiaire peut être présente). Elle peut être continue ou non dans le plan XY. Par ailleurs, la couche inférieure d’isolation 12 présente un paramètre de maille dit effectif inférieur à celui de l’In x Ga 1-x N massif de la couche de reprise d’épitaxie 16.
Chacune des couches dopées 13, 15 est réalisée en un matériau semiconducteur cristallin dopé, porosifiable, à base de GaN. Elles sont destinées à être rendues poreuses ou non lors de l’étape de porosification électrochimique, selon la catégorie de la mésa correspondante, de manière à obtenir le taux de relaxation voulu. Aussi, le matériau présente un niveau de dopage au moins égal à la valeur minimale N D,min prédéfinie. Le matériau peut être choisi parmi l’InGaN, l’AlGaN, l’InAlGaN, et/ou le GaN. Dans cet exemple, elles sont toutes réalisées en InGaN (proportion d’indium non nulle). Selon une variante présentée plus loin, la couche dopée supérieure 15 est réalisée en AlGaN alors que la couche dopée inférieure 13 est réalisée en InGaN.
Par ailleurs, les couches dopées 13, 15 présentent de préférence le même type de conductivité, ici un dopage de type n, mais elles peuvent être dopées de type p. Elles présentent une épaisseur par exemple comprise entre 50nm et 1µm environ, ici égale à 800nm environ. Les couches dopées 13, 15 d’une même mésa M (i) peuvent présenter une même épaisseur ou une épaisseur différente d’une couche dopée à l’autre.
Chaque mésa M (i) comporte au moins une couche intermédiaire d’isolation 14, qui sépare les couches dopées 13, 15 deux à deux, suivant l’axe Z. Elle permet de réaliser les mésas M (1) en assurant, lors de la porosification de l’une des couches dopées (par exemple la couche dopée 15 dans la mésa M (1)u ), une isolation de l’autre couche dopée adjacente de sorte qu’elle ne soit pas porosifiée (ici la couche dopée 13 dans la mésa M (1)u ). La couche intermédiaire d’isolation 14 est réalisée en un matériau semiconducteur cristallin, non porosifiable, à base de GaN. Aussi, le matériau reste non poreux (dense) lors de l’étape de porosification électrochimique. Le matériau peut être choisi parmi l’InGaN, l’AlGaN, l’InAlGaN, et/ou le GaN, et présente un niveau de dopage inférieur à la valeur minimale N D,min prédéfinie. Il peut ainsi être non intentionnellement dopé ou faiblement dopé, par exemple présenter un niveau de dopage au plus égal à 5×10 17 cm -3 .
Cette couche intermédiaire d’isolation 14, dans la mesure où elle est non porosifiable parce que non intentionnellement dopée ou faiblement dopée (et de préférence non intentionnellement dopé), présente une résistance électrique suffisante pour éviter que les couches dopées inférieures 13 des mésas M (1)u , ainsi que les couches dopées supérieures 15 des mésas M (1)d, ne sont pas porosifiées. Autrement dit, en ce qui concerne par exemple les mésas M (1)u , les couches dopées inférieures 13, qui ne sont pas au contact d’une électrode de polarisation, présentent un potentiel électrique suffisamment faible du fait de la présence de la couche intermédiaire d’isolation 14, pour que la réaction électrochimique de polarisation n’ait pas lieu.
La couche intermédiaire d’isolation 14 est réalisée par épitaxie à partir de la couche dopée sous-jacente. Elle est de préférence au contact des couches dopées 13, 15 adjacentes. Son épaisseur est choisie pour assurer d’une part une bonne isolation (résistance électrique suffisante) entre les deux couches dopées 13, 15 adjacentes lors de l’étape de porosification électrochimique, et d’autre part une bonne transmission des contraintes mécaniques suivant l’axe Z. Elle est inférieure à celles des couches dopées 13 ,15. Elle est de préférence comprise entre 10nm et 100nm, et de préférence entre 10nm et 50nm environ.
La couche de reprise d’épitaxie 16 est une couche du substrat de croissance 10 qui peut être réalisée avant l’étape de porosification électrochimique, c’est-à-dire lors de la fabrication du substrat de croissance 10, voire peut être réalisée après l’étape de porosification électrochimique, par exemple lors de la fabrication de la matrice de diodes D (i) . Elle est réalisée en un matériau cristallin à base d’InGaN qui peut être choisi parmi l’InGaN et l’InAlGaN, et est destinée à permettre la réalisation des diodes D (i) par reprise d’épitaxie. Elle est réalisée ici par épitaxie à partir de la couche dopée supérieure 15.
Dans le cas où la couche de reprise d’épitaxie 16 est réalisée avant l’étape de porosification électrochimique (dans le cadre du procédé de fabrication du substrat de croissance 10, cf. -5H), elle est réalisée en un matériau non porosifiable. Aussi, le matériau reste non poreux (dense) lors de l’étape de porosification électrochimique. Le matériau présente alors un niveau de dopage inférieur à la valeur minimale N D,min prédéfinie. Dans cet exemple, elle est réalisée en In x Ga 1-x N non intentionnellement dopé ou faiblement dopé, avec une proportion d’indium x non nulle. En variante, dans le cas où la couche de reprise d’épitaxie 16 est réalisée après l’étape de porosification électrochimique, par exemple lors de la fabrication de la matrice de diodes D (i) (cf. ), peu importe qu’elle soit réalisée en un matériau porosifiable ou non. Notons que dans ce dernier cas, la couche de reprise d’épitaxie peut être l’une des couches dopées formant la jonction semiconductrice d’une diode D (i) .
La couche de reprise d’épitaxie 16 présente une épaisseur et une proportion d’indium x non nulle telles qu’elle participe à obtenir les taux de relaxation souhaités R (i) pour les mésas M (1) et M (2) , comme expliqué en détail plus loin. A titre d’exemple, elle présente une épaisseur de 200nm environ et une proportion d’indium x au moins égale à 8%. Elle peut présenter une épaisseur moindre, par exemple de 100nm environ, et une proportion d’indium x plus élevée, par exemple d’au moins 12% environ.
Notons ici que les couches dopées 13, 15 et la couche intermédiaire d’isolation 14 (et de la couche de reprise d’épitaxie 16 le cas échéant) présentent chacune une épaisseur inférieure à son épaisseur critique à laquelle il y a une relaxation plastique des contraintes mécaniques. L’épaisseur totale de l’empilement de ces couches est également inférieure à une épaisseur critique prédéfinie, de manière à rester en contrainte pseudomorphique sur la couche inférieure d’isolation 12. Ainsi, la couche inférieure d’isolation 12 génère, dans les couches dopées 13, 14, 15, des contraintes mécaniques (orientées dans le plan XY) dont la valeur est telle que, avant porosification, le paramètre de maille au niveau de la face supérieure des mésas M (i) est proche ou sensiblement égal au paramètre de maille effectif a e cii de la couche inférieure d’isolation 12.
Dans la mesure où les mésas M (i) sont réalisées à partir du même empilement cristallin initial 20, chaque couche d’une mésa M (i) est coplanaire avec les couches correspondantes des autres mésas. Ainsi, les couches de reprise d’épitaxie 16 sont coplanaires entre elles et définissent des faces supérieures également coplanaires. Les couches dopées inférieures 13 sont coplanaires entre elles. Il en est de même pour les couches intermédiaires d’isolation 14 d’une part, et pour les couches dopées supérieures 15 d’autre part.
De plus, chaque couche d’une mésa M (i) présente une épaisseur identique à celle des couches correspondantes des autres mésas. Ainsi, les couches de reprise d’épitaxie 16 présentent une même épaisseur entre elles. Il en est de même pour les couches dopées inférieures 13, pour les couches intermédiaires 14, et enfin pour les couches dopées supérieures 15. Comme indiqué précédemment, les couches 14, 16 présentent une épaisseur inférieure à celles des couches dopées 13, 15.