Des simulations avancées pour tester la fiabilité de l’Internet des objets

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Shiva Nejati et Mehrdad Sabetzadeh
Shiva Nejati et Mehrdad Sabetzadeh (Photo: Ottawa Business Journal)
À l’avant-garde de la recherche sur l’Internet des objets, des ingénieures et ingénieurs en logiciels de la Faculté de génie utilisent des simulations propulsées par l’IA pour permettre aux entreprises de tester des systèmes avant leur déploiement à grande échelle.

Comme la révolution technologique et mécanique du 19e siècle, l’Internet des objets (IdO) transforme le paysage industriel en tant que fer de lance du virage vers l’automatisation. Omniprésent, l’IdO nous facilite la vie dans toutes sortes de domaines comme la santé, l’urbanisation, les télécommunications, l’agriculture et les véhicules autonomes. Cependant, à mesure que se multiplient les applications industrielles fondées sur l’IdO, il devient impératif de garantir la qualité des produits et la protection des utilisatrices et utilisateurs. 

Le laboratoire de recherche Sedna, dirigé par la professeure Shiva Nejati et le professeur Mehrdad Sabetzadeh de l’École de science informatique et de génie électrique, s’intéresse à ces questions. Son mandat est de mettre le génie informatique et logiciel au premier plan dans le développement de systèmes complexes d’IdO. Sa recherche à forte incidence combine des systèmes éprouvés avec les meilleures pratiques de génie logiciel et l’intelligence artificielle appliquée pour une automatisation efficace et adaptable. 

Shiva Nejati

« Les essais évolutifs automatisés sont essentiels pour renforcer la confiance à l’égard de l’IdO et réduire le risque de défaillance critique des systèmes. »

Shiva Nejati

— professeure agrégée

Sedna utilise l’apprentissage machine et des algorithmes d’optimisation évolutifs pour créer des environnements d’essai qui aident les fournisseurs d’IdO à repérer les comportements problématiques, à améliorer la résilience, à évaluer la capacité de service et à se conformer aux exigences réglementaires. « Les essais évolutifs automatisés sont essentiels pour renforcer la confiance à l’égard de l’IdO et réduire le risque de défaillance critique des systèmes », explique la professeure Nejati. Ce type d’erreur pourrait avoir des conséquences graves : pannes à grande échelle, détérioration des biens et des fournitures, accidents impliquant des véhicules autonomes, retards dans les opérations de secours… « À cause de ces conséquences potentiellement désastreuses, nous ne pouvons pas nous permettre de corriger les failles des systèmes à la dernière minute ou après-coup. Grâce à nos simulations, nous pouvons détecter et corriger ces problèmes à un stade précoce, bien avant que les clients et les opérateurs n’entrent dans l’équation. »

Même si le laboratoire de recherche a seulement été fondé cette année, il s’est déjà penché sur plusieurs projets qui touchent directement les consommatrices et consommateurs :  

  • Fiabilité des réseaux pour les travailleuses et travailleurs nomades ou à domicile : L’équipe travaille avec RabbitRun Technologies pour améliorer la stabilité et la capacité des réseaux des petites entreprises et des travailleuses et travailleurs à domicile, qui se sont multipliés pendant la pandémie. Son principal objectif est de tester la fiabilité des politiques de gestion de la bande passante à la périphérie des réseaux.    

  • Prévention du gaspillage alimentaire : En collaboration avec Stratosfy, l’équipe travaille sur des systèmes qui permettent de réduire le gaspillage alimentaire et d’automatiser le contrôle de la température grâce à des capteurs activés par le nuage et des analyses en temps réel. La visée du projet est d’améliorer la fiabilité des systèmes d’IdO infonuagiques grâce à des simulateurs capables de détecter les erreurs et d’assurer la conformité. 

  • Adapter la capacité de l’IdO infonuagique en fonction de la demande : Des étudiantes et étudiants au doctorat travaillent sur des simulations avancées pour le déploiement de l’IdO à grande échelle, en partenariat avec Cheetah Networks. L’objectif est de soumettre ces applications à des tests de résistance afin de s’assurer qu’elles ont la capacité de traiter des volumes considérables de données provenant de milliers de capteurs et d’appareils de périphérie en temps réel.

Ces projets permettent au laboratoire de poursuivre un programme de recherche novateur qui répond aux besoins dans notre vie quotidienne et notre société. « Nous voulons que notre recherche serve à combler les besoins de nos partenaires. Tout le monde y gagne », explique le professeur Sabetzadeh. Ces partenariats aident le corps professoral et la population étudiante à mener des initiatives de recherche et développement à moindre coût pour les entreprises. « En travaillant avec des chercheuses et chercheurs, nos partenaires réduisent les risques liés aux investissements en recherche et développement et bénéficient des pratiques et des résultats les plus récents. En contrepartie, les chercheuses et chercheurs peuvent travailler sur des sujets pertinents pour l’industrie, l’économie nationale et le grand public. Cette collaboration étroite enrichit aussi considérablement l’expérience de nos étudiantes et étudiants, qui peuvent travailler sur des cas réels et perfectionner leurs compétences pour l’avenir. » 

Mehrdad Sabetzadeh

« Cette collaboration étroite enrichit aussi considérablement l’expérience de nos étudiantes et étudiants, qui peuvent travailler sur des cas réels et perfectionner leurs compétences pour l’avenir. »

Mehrdad Sabetzadeh

— professeur agrégé

Depuis ses bureaux entièrement rénovés du pavillon de l’EITI dans le centre-ville d’Ottawa, Sedna recherche de nouveaux partenaires et de nouveaux défis.

 

À propos du laboratoire de recherche Sedna 

Fondé en 2022 à l’Université d’Ottawa, Sedna est un laboratoire financé par le Fonds des leaders John-R.-Evans de la FCI. Forts de plusieurs années d’expérience de recherche en matière de génie logiciel, d’intelligence artificielle appliquée, d’IdO et de véhicules autonomes, les membres de l’équipe ont piloté avec succès plusieurs projets collaboratifs importants avec des acteurs de l’industrie. Au fil des ans, ils ont travaillé avec plus de 30 partenaires privés et publics de premier plan en Europe, au Canada et aux États-Unis dans un éventail de secteurs essentiels : IdO, télécommunications, automobile, domaine maritime, énergie, aérospatiale, cyberadministration et droit, entre autres. 

Shiva Nejati 

Shiva Nejati est professeure agrégée à l’École de science informatique et de génie électrique de la Faculté de génie. Ses travaux concernent principalement la mise à l’essai et la vérification de logiciels, le génie logiciel basé sur la recherche, les systèmes connectés et autonomes, l’intelligence artificielle appliquée et les méthodes de recherche formelles et empiriques. 

Mehrdad Sabetzadeh 

Mehrdad Sabetzadeh est professeur agrégé à l’École de science informatique et de génie électrique de l’Université d’Ottawa. Il étudie principalement l’ingénierie des exigences, le développement basé sur des modèles et la conformité juridique. Un aspect essentiel de sa recherche concerne le traitement du langage naturel et l’apprentissage machine pour automatiser l’assurance qualité des logiciels.