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Philippe WEBER

Vandoeuvre-les-Nancy Cedex

En résumé

Mail: Philippe.Weber@univ-lorraine.fr

Chercheur au Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN),
UMR 7039, Université de Lorraine, CNRS.
Thème : Sûreté de fonctionnement et diagnostic des systèmes.
Membre élu du Conseil du Laboratoire CRAN (UMR 7039, CNRS).

Faculté des Sciences et Technologies Boulevard des Aiguillettes - BP 70239 - Bât. 1er cycle
54506 Vandoeuvre-lès-Nancy Cedex France
Mail: Philippe.Weber@univ-lorraine.fr
Web: https://scholar.google.com/citations?user=dsZ9Hs0AAAAJ&hl=fr

Enseignant à Polytech Nancy (PN).
Responsable de l'option Maintenance et Sûreté des Systèmes MSS.
Responsable du diplôme Management opérationnel, Maintenance et Maîtrise des risques
Thème : Maintenance industrielle, sûreté de fonctionnement des systèmes, maitrise des risques technique

2 Rue Jean Lamour, 54519 Vandoeuvre-lès-Nancy Cedex France
Mail: Philippe.Weber@univ-lorraine.fr

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ACTIVITÉS DE RECHERCHE DÉVELOPPÉS

Je développe des concepts permettant la modélisation probabiliste et dynamique du comportement des systèmes. Cette recherche a pour objectif le développement de nouvelles méthodes de modélisation.
Ces modèles ont pour objectif d’estimer (pronostiquer) l'impact des défaillances, des événements environnementaux et du contexte d’utilisation des composants sur les performances du système à des fins d’améliorer la stratégie de maintenance dans le contexte Maintenance et Sûreté de fonctionnement, mais aussi d’améliorer la stratégie de contrôle et de restructuration dans un contexte Systèmes distribués réactif aux fautes.

Encadrement doctoral :
Thése de doctorat au Centre de recherche en Automatique de Nancy, France.
Spécialité : Automatique, Traitement du signal et Génie informatique.

Liste des théses encadrées :

* GUENAB F.
Contribution aux systèmes tolérants aux défauts : Synthèse d'une méthode de reconfiguration et/ou de restructuration intégrant la fiabilité des composants (2007). Encadrement : Pr. D. THEILLIOL 50%, P. WEBER 50%.

* BEN SALEM A. : Modèles Probabilistes de Séquences Temporelles et Fusion de Décisions. Application à la Classification de Défauts de Rails et à leur Maintenance. Thèse de doctorat de Nancy Université Thèse de doctorat de Nancy Université, 7 mars, (2008), (138 pages). Encadrement : Pr. B. IUNG 50%, P. WEBER 50%.

* LEGER A. : Contribution à la formalisation unifiée des connaissances fonctionnelles et organisationnelles d'un système industriel en vue d'une évaluation quantitative des risques et de l'impact des barrières envisagées. Thèse de doctorat de Nancy Université, 28 mai, (2009), (226 pages). Encadrement : Pr. B. IUNG 20%, P. WEBER 40%, E. LEVRAT 40%

* KHELASSI A. : Nouvelle méthodologie de synthèse de lois de commande active tolérante aux fautes garantissant la fiabilité du système. Thèse de doctorat de Nancy Université, 11 juillet 2011 (133 pages). Encadrement : Pr. D. THEILLIOL 50%, P. WEBER 50%.

* OLIVIA-MEDINA G. : Modélisation d’un système de production et de son environnement techniques, humain et organisationnel par Réseaux Bayésiens Orientés Objet pour le choix de stratégies de maintenance. Thèse de doctorat de Nancy Université, 12 décembre 2011 (198 pages). Encadrement : Pr. B. IUNG 50%, P. WEBER 50%.

* FALLET G. : AiDR : Eléments pour l’amélioration de la robustesse et la propagation des incertitudes résiduelles. Thèse de doctorat de Nancy Université, (en cours, date de fin prévue pour Octobre 2012). Co-encadrement : Pr. B. IUNG 50%, P. WEBER 50%.
...

Mes compétences :
Réseaux Bayésiens
Analyse de risque
Sureté de fonctionnement
Maintenance
Maintenance industrielle
Fiabilité

Entreprises

  • Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN UMR 7039) - Professeur des Université

    Vandoeuvre-les-Nancy Cedex 2016 - maintenant Philippe Weber is a Professor at the Engineer School of Sciences and Technologies in Nancy (ESSTIN) at the University of Lorraine and at the Research Center for Automatic Control in Nancy (CRAN), France. His research concerns dependability, risk analysis, Predictive Maintenance, PHM – Prognostics and health management, Diagnostic, Fault Tolerant Control and is mainly focused on probabilistic graphical models.

    He is author of the book:
    Weber P., Simon C., Systems Dependability Assessment: Benefits of Bayesian Networks Models. Wiley-ISTE, 146 pages, August 2016, ISBN: 978-1-84821-992-2 - http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-184821992X.html

    Description
    The application of Bayesian Networks (BN) or Dynamic Bayesian Networks (DBN) in dependability and risk analysis is a recent development. A large number of scientific publications show the interest in the applications of BN in this field.

    Unfortunately, this modeling formalism is not fully accepted in the industry. The questions facing today's engineers are focused on the validity of BN models and the resulting estimates. Indeed, a BN model is not based on a specific semantic in dependability but offers a general formalism for modeling problems under uncertainty.

    This book explains the principles of knowledge structuration to ensure a valid BN and DBN model and illustrate the flexibility and efficiency of these representations in dependability, risk analysis and control of multi-state systems and dynamic systems.

    Across five chapters, the authors present several modeling methods and industrial applications are referenced for illustration in real industrial contexts.

    Table of Contents

    Foreword by J.-F. Aubry ix
    Foreword by L. Portinale xiii
    Acknowledgments xv

    Introduction xvii

    Part 1. Bayesian Networks 1

    Chapter 1. Bayesian Networks: a Modeling Formalism for System Dependability 3
    1.1. Probabilistic graphical models: BN 5
    1.1.1. BN: a formalism to model dependability 5
    1.1.2. Inference mechanism 7
    1.2. Reliability and joint probability distributions 8
    1.2.1. Multi-state system example 8
    1.2.2. Joint distribution 9
    1.2.3. Reliability computing 9
    1.2.4. Factorization 10
    1.3. Discussion and conclusion 14

    Chapter 2. Bayesian Network: Modeling Formalism of the Stucture Function of Boolean Systems 17
    2.1. Introduction 17
    2.2. BN models in the Boolean case 19
    2.2.1. BN model from cut-sets 20
    2.2.2. BN model from tie-sets 23
    2.2.3. BN model from a top-down approach 25
    2.2.4. BN model of a bowtie 26
    2.3. Standard Boolean gates CPT 29
    2.4. Non-deterministic CPT 31
    2.5. Industrial applications 38
    2.6. Conclusion 41

    Chapter 3. Bayesian Network: Modeling Formalism of the Structure Function of Multi-State Systems 43
    3.1. Introduction 43
    3.2. BN models in the multi-state case 43
    3.2.1. BN model of multi-state systems from tie-sets 44
    3.2.2. BN model of multi-state systems from cut-sets 49
    3.2.3. BN model of multi-state systems from functional and dysfunctional analysis 52
    3.3. Non-deterministic CPT 58
    3.4. Industrial applications 59
    3.5. Conclusion 62

    Part 2. Dynamic Bayesian Networks 65

    Capter 4. Dynamic Bayesian Networks: Integrating Environmental and Operating Constraints in Reliability Computation 67
    4.1. Introduction 67
    4.2. Component modeled by a DBN 69
    4.2.1. DBN model of a MC 70
    4.2.2. DBN model of non-homogeneous MC 71
    4.2.3. Stochastic process with exogenous constraint 72
    4.3. Model of a dynamic multi-state system 75
    4.4. Discussion on dependent processes 79
    4.5. Conclusion 81

    Chapter 5. Dynamic Bayesian Networks: Integrating Reliability Computation in the Control System 83
    (co-author: V. Puig and D. Theilliol)
    5.1. Introduction 83
    5.2. Integrating reliability information into the control 84
    5.3. Control integrating reliability modeled by DBN 85
    5.3.1. Modeling and controlling an over-actuated system 86
    5.3.2. Integrating reliability 88
    5.4. Application to a drinking water network 90
    5.4.1. DBN modeling 91
    5.4.2. Results and discussion 92
    5.5. Conclusion 95
    5.6. Acknowledgments 96

    Conclusion 97

    Bibliography 101
    Index 113
  • ESSTIN - Maître de Conférences

    Vandoeuvre les Nancy Cedex 2004 - 2016 Responsable d'option Maintenance et Sûreté des Systèmes
    École d'ingénieurs ESSTIN
  • Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN UMR 7039) - Maître de Conférences

    Vandoeuvre-les-Nancy Cedex 2000 - 2016 Participation à la rédaction d'ouvrages
    Fallet-Fidry G., Duval C., Simon C., Levrat E., Weber P., Iung B., Chapitre 14 : Maîtrise et Analyse Intégrée des Risques. Dans Supervision, surveillance et sûreté de fonctionnement des grands systèmes, Nada Matta, Yves Vandenboomgaerde, Jean Arlat eds., chapitre 14, 25 p., ISBN 978-2-7462-3840-4, Traité Information, Commande, Communication, IC2, Hermès Science Publications, Paris, 2012.

    Revues internationales
    Weber P., Boussaid B., Khelassi A., Theilliol D., Aubrun C., Reconfigurable control design with integration of a reference governor and reliability indicators. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science (AMCS), 22, 1, (2012), 139–148, DOI: 10.2478/v10006-012-0010-0

    Weber P., Medina-Olivia G., Simon C., Iung B., Overview on Bayesian networks Applications for Dependability, Risk Analysis and Maintenance areas. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 25, 4, June (2012), 671-682, DOI: 10.1016/j.engappai.2010.06.002

    Guenab F., Weber P., Theilliol D., Zhang Y.M., Optimal Design of Fault Tolerant Control System versus Reliability Analysis under Dynamic Behaviour Constraints. International Journal of Systems Science, 42, 1, (2011), 219-233.

    Khelassi A., D Theilliol L., Weber P., Reconfigurability Analysis for Reliable Fault-Tolerant Control Design, International Journal of Applied Mathematics and Computer Science (AMCS), 21, 3, (2011), 431-439.

    Poure P., Weber P., Theilliol D., Saadate S., Fault tolerant control of a three-phase three-wire shunt active filter system based on reliability analysis Original Research Article. Electric Power Systems Research, 79, 2, February (2009), 325-334, DIO : 10.1016/j.epsr.2008.07.003

    Simon C., Weber P., Evidential networks for reliability analysis and performance evaluation of systems with imprecise knowledge. IEEE Transactions on Reliability, 58, 1, March (2009), 69-87. DOI : 10.1109/TR.2008.2011868

    Leger A., Weber P., Levrat E., Duval C., Farret R., Iung B., Methodological developments for probabilistic risk analyses of socio-technical systems. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability 223, 4, (2009), 313-332. DOI : 10.1243/1748006XJRR230

    Simon C., Weber P., Imprecise reliability by evidential networks. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability 223, 2, (2009), 119-131. DOI : 10.1243/1748006XJRR190

    Weber P., Theilliol D., Aubrun C., Component Reliability in Fault Diagnosis Decision-Making based on Dynamic Bayesian Networks. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability 222, 2, (2008), 161-172. DOI : 10.1243/1748006XJRR96

    Gama C.A., Evsukoff A.G., Weber P., Ebecken N.F., Parameter Identification of Recurrent Fuzzy Systems with Fuzzy Finite-State Automata Representation. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 16, 1, (2008), 213-224.

    Simon C., Weber P., Evsukoff A.G., Bayesian networks inference algorithm to implement Dempster Shafer theory in reliability analysis. Special Issue “Bayesian networks in dependability” guest editors Montani S. and Boudali H., in Reliability Engineering and System Safety, 93, 7, (2008), 950-963.
    DOI : 10.1016/j.ress.2007.03.012


    Revues internationales de vulgarisation
    Medina-Olivia G., Weber P., Levrat E., Iung B., Using object-oriented bayesian networks to model an industrial system: a new approach to assessing maintenance strategies. Insight Journal of INCOSE, 14, 4, (2011), 24-26. (Article court)

    Leger A., Levrat E., Weber P., Iung B., Duval C., Farret R., Methodology for a probabilistic risk analysis of socio-technical systems. Insight Journal of INCOSE, 11, 3, (2008), 25-26. (Article court)
  • ESSTIN - Maître de conférences

    Vandoeuvre les Nancy Cedex 1999 - 2016

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