La présente étude porte sur le traitement des données manquantes en vue de la préparation des moyenne totale, imputation par la moyenne de sous-groupe
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ifi ifi
UNIVERSITÉifiDEifiMONTRÉALifi
ifi ifi ifi ifiLAPPLICATION DE LANALYSE LOGIQUE DES
ifi ifi ifiABDERRAZAKifiBENNANEifi
ifi ifi ifi ifi ifiMÉMOIREifiPRESENTÉifi
(GÉNIEifiINDUSTRIEL)ifiAOÛTifiifi2010ifi
ifi ifi©ifiAbderrazakifiBennane,ifi2010.
ifi ifi ifiUNIVERSITÉifiDEifiMONTRÉALifi
ifi ifi ifi ifi ifiCeifimémoireifiintituléifi:ifi
ifiTRAITEMENT DES VALEURSifiMANQUANTESifiPOURifi
LAPPLICATION DE LANALYSE LOGIQUE DES
ifi ifi ifi ifi ifi e :ifiMaîtriseifièsifisciencesifiappliquéesifiifi aifiétéifidûmentifiacceptéifititué deifi:ifi ifi ifi Mme YACOUTifiSoumaya,ifiD.ifiSc.,ifimembreifietifidirectriceifideifirechercheifi iiiifi ifi ifiDÉDICACEifi
À mes parents.ifi
ÀifimonifiépouseifiBouchra.ifiifi
merci.ifi autres.ifi»ifiifi GeorgesifiLouisifiLeclercifideifiBuffonifi 1749ifiPremierifidiscours;ifipage21
ivifi ifi ifiREMERCIEMENTSifi
directeur de recherche Madame Soumaya Yacout. Je laifi remercieifi profondémentifideifisaifi
Mesifi remerciementsifi vontifi aussiifi auxifi professeursifi duifi départementifi deifi mathématiquesifi etifi deifi
je lui disifi:ifi"ifiMerciifibeaucoupifiBouchraàifi»ifi vifi ifi ifiRÉSUMÉifi
applications de classification supervisée,ificarifilaifiqualitéifideificlassificationifiméthode est définie par la qualité des données utilisées dans le processusifi deifi traitementifi
du(LAD) dans le domaineifideifilaifimaintenanceificonditionnelle,ifiilifiestifitrèsififréquentifideificonfronterifi
leifipropas pu être observées, elles ont été perdues ou elles pas étéifienregistrées.ifiLaifiprésenceifi
données.ifi s uneifialternativeifiDansifi cetteifi optique,ifi nousifi proposonsifi dansifi ceifi mémoireifi uneifi méthodeifi statistiqueifi deifi
manquante par les deux possibilités extrêmes que peut prendre cette valeur suivant les
valeursifidisponiblesifidontifionifi dispose.ifiifiéifidesifi
techniquesifi duifitestifi statistiqueifi nonifi paramétrique.ifiCelaifi nousifi aifi permisifi deifi confirmerifi lesifi
viifi ifi ifi longue h font notamment suite aux travaux de thèse de David S. (David S. 2007) axés en particulierOrganisation du mémoireifi
Ce mémoire est organisé en deux parties. La première est consacrée aux aspects
méthodologiquesifi deifi laifi substitutionifi desifi valeursifi manquantesifi etifi proposeifi uneifi nouvelleifi
des observations dontifionifidispose.ifiLaifisecondeifipartieifidéveloppeifilesifidifférentsifitestsifiréalisésifi
contexteifidivisée enifideuxifi chapitres.ifiPremière partieifi
Le premier chapitre de ce document présenteifiuneifi introductionifi àifi laifi problématiqueifi desifi
de littérature. Dans le chapitre 2, onifi abordeifilaifi théorieifi deifi substitutionifi desifi valeursifi
manquantesifi parifi MIN-MAX,ifietifi onifi présenteifilaifi méthodologieifi deifi traitementifi logiqueifidesifi
Seconde partieifi
nous présentonsifilesifirésultatsifideifi lévaluation des performances de la méthode de substitution des données manquantes proposée.ifi quelquesifiperspectives.ifi viiifi ifi ifiABSTRACTifi
The quality of learning data is an issue in a number of applications of monitored usedifiinifitheifiprocessingifiphase;ifii.e. atifitheifientryifiofificlassificationifisystem.ifinoted,ifiareifi lostifiorifi haveifinotifi beenifi saved.ifiOneifi ofifitheseifi casesifi causesifiaifi dysfunctionifi ofifitheifi
aifi newifi statisticalifi methodifi wouldifi appearifi asifi aifi veryifi beneficialifi alternativeifi toifi catchifi upifi forifi
Inifi thisifi perspective,ifi weifi proposeifi inifi thisifi workifi aifi statisticalifi methodifi toifi substituteifi missingifi
extremeifi possibilitiesifi followingifi theifiavailableifi valuesifi ofifi theifi variableifi inifi question,ifi andifi
ofifi theifi newifi methodifi onifi trueifi dataifi asifi perifi threeifi applicationsifi concerningifi theifi monitoredifi
classification.ifi ifi ifi viiiifi ifi ifiThesis Outlineifi
This thesis consistsifiofifitwoifiparts.ifiTheififirstifipartifidealsifiwithifitheifimethodologicalifiaspectsifiofifitheifi
Firstifipartifi
The first chapter of thisifithesisifiintroducesifitheifiissueifiofifimissingifivaluesifiandifiaifiliteratureifireviewifi
ofificonditionalifimaintenance.ifiifiSecond partifi
Chapter three presents an elaboration of the experimental study and provides the results of ifi ifi ixifi ifi ifiTABLE DES MATIÈRESifi
TABLE DES MATIÈRESifi........................................................................................................ifiIX
LISTE DES TABLEAUXifi........................................................................................................ifiXI
LISTE DES FIGURES...........................................................................................................ifiXIV
LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONSifi........................................................................ifiXVI
LISTE DES ANNEXESifi........................................................................................................ifiXVI
CHAPITRE 1. GENERALITES ET PROBL .......................ifi31.1 ........................................................................ifi3
1.2 Les différents concepts de la maintenanceifi................................................................ifi3
1.3 61.4 cifipourifi laifi fonctionifi
1.5 .............................................................................ifi8
1.6 Cadre théoriqueifi...........................................................................................................ifi9
1.6.1 Données aberrantes...............................................................................................ifi10
1.6.2 Donnéesifimanquantesifi............................................................................................ifi11
1.6.3 Mécanisme desifivaleursifimanquantes....................................................................ifi12
1.6.4 Revue de littérature des méthodes de traitement des données manquantesifi......ifi14
1.7 Choix méthodologiqueifi.............................................................................................ifi27
1.7.1 Détection des valeursifiaberrantesifi.........................................................................ifi28
1.8 Conclusion.................................................................................................................ifi30
xifi ifi ifi CHAPITREifi2. LE TRAITEMENT DES DONNÉESifi MANQUANTESifi ETifi2.1 Introductionifi...............................................................................................................ifi31
2.2 Analyse logique de données (LAD)ifi........................................................................ifi31
2.2.1 Historiqueifi..............................................................................................................ifi33
2.2.2 La Méthodologie...................................................................................................ifi34
2.2.3 Traitement des valeurs manquantes pour CBM-LAD........................................ifi40
2.3 Évaluation des méthodesifi..........................................................................................ifi48
2.4 Conclusion.................................................................................................................ifi49
CHAPITRE 3. RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUXifi...........................................................ifi50
3.1 Introductionifi...............................................................................................................ifi50
3.2 Expérimentationsifi......................................................................................................ifi50
3.2.1 Protocol des expérimentationsifi.............................................................................ifi51
3.2.2 ..........................................................................ifi54
3.2.3 Description des bases de données........................................................................ifi56
3.3 Résultatsifiexpérimentauxifietifidiscussionsifi..................................................................ifi66
3.3.1 ...........................................ifi66
3.3.2 Base de données analyse vibratoire des roulementsifi...........................................ifi76
3.3.3 Base de donnéesifiIRISifi...........................................................................................ifi85
3.4 Robustesse de la méthode de substitution proposéeifi...............................................ifi94
CHAPITRE 4. CONCLUSION ET PERSPECTIVESifi......................................................ifi100
ANNEXE 2ifi:ifiTABLESifiDESifiSTATISTIQUESifiUTILISÉESifi..............................................ifi121
ifi xiifi ifi ifiLISTE DES TABLEAUXifi
Tableau 1.1-ifiExempleifisansifivaleurifiaberranteifi...........................................................................ifi10ifi
Tableauifi 2.3-ifiLaifi baseifi deifi donnéesifi duifi tableauifi 2.2ifi aprèsifi remplacementifi desifi valeursifi
Tableauifi3.2-ifi ....................ifi57ifi
Tableauifi3.7-ifiRésultatsifideifiAccifipourifilesifiméthodesifiCDifi MCIifi NNIifietifiMMIifideifilaifibaseifideifi
Tableauifi3.8-ifiRésultatsifideifiMargeifideifiséparationifipourifilesifiméthodesifiCDifi MCIifi NNIifietifiMMIifi
Tableauifi 3.10-ifiRésuméifi desifi testsifi deifi Wilcoxonifi pourifi laifi margeifi deifi séparationifi (laifi baseifi deifi
xiiifi ifi ifiTableauifi 3.13-ifiRésultatsifideifi margeifi deifi séparationifi parifi méthodeifi etifi parifi tauxifi deifi valeursifi
Tableauifi3.16-ifiRésultatsifideifiAccifipourifilesifiméthodesifiCDifi MCIifi NNIifietifiMMIifipourifibaseifideifi
Tableauifi3.17-ifiRésultatsifideifilaifimargeifideifiséparationifipourifilesifiméthodesifiCDifi MCIifi NNIifietifi
Tableauifi 3.19-ifiRésuméifi desifi testsifi deifi Wilcoxonifi pourifi laifi margeifi deifi séparationifi (laifi baseifi deifi
Tableauifi 3.22-ifiRésultatsifi deifi margeifi deifi séparationifi parifi méthodeifi etifi parifi tauxifi deifi valeursifi
Tableauifi3.25-ifiRésultatsifideifiAccifipourifilesifiméthodesifiCDifi MCIifi NNIifietifiMMIifipourifilaifibaseifi
Tableauifi3.26-ifiRésultatsifideifilaifimargeifideifiséparationifipourifilesifiméthodesifiCDifi MCIifi NNIifietifi
xiiiifi ifi ifiTableauifi 3.31-ifiRésultatsifi deifi margeifi deifi séparationifi ifi parifi méthodeifi etifi parifi tauxifi deifi valeursifi
Tableauifi3.33-ifiLesifi performancesifidesifi techniquesifi deifi substitutionifienifi fonctionifi duifitauxifi desifi
xivifi ifi ifiLISTE DES FIGURESifi
Figure 1.1-ifiDifférentsificonceptsifideifimaintenanceifi.......................................................................ifi4ifi
Figureifi 1.3-ifiLesifi grandesifi catégoriesifi desifi méthodesifi pourifi leifi traitementifi desifi donnéesifi
Figureifi 3.1-ifiProtocoleifi pourifi l'évaluationifi desifi performancesifi deifi chaqueifi techniqueifi deifi
xvifi ifi ifivaleursifi manquantesifi pourifichacuneifi desifi basesifi deifi donnéesifi étudiéesifi (Laifi précisionifiàifi
ifi xviifi ifi ifiLISTE DES SIGLESifiETifiABRÉVIATIONSifi
LADifiifiLogicalifiAnalysisifiofifiDataifi analyseifilogiqueifidesifidonnéesifiLCCifiifiLifeifiCycleifiCostifi
CMifiifiMaintenanceifiCorrectiveifi
PMifiifiMaintenanceifiPréventiveifi
CH4 ifiMéthaneifi
H2 ifiHydrogèneifi
MMIifiifiMin-MaxifiImputationifiifi
TICifiifi
FPifiifiFauxifipositifsifiifi
VNifiifiVraisifinégatifsifiifi
FNifiifiFauxifinégatifsifiifi
İ ifiL
İo ifi
xviiifi ifi ifiİm ifi
MSifiifiMargeifideifiséparationifi
D+minifiifi ifiValeurifiminimaleifideifilaififonctionifidiscriminanteifidesifiobservationsifipositivesifi
D-ifimaxifiifi ifiValeurifimaximaleifideifilaififonctionifidiscriminanteifidesifiobservationsifinégatives.ifiifiifi
ACCifiifiPrécisionifi(Accuracy)ifi
C2H6ifiifiEthaneifi
C2H6ifiifiEthyleneifi
C2H2ifiifiAcétylèneifi
1ifi ifiINTRODUCTIONifi
Dans le domaine de la maintenance conditionnelle, le problèmeifineifi résideifi plusifi dansifi
s àifila qualité , sonififiltrageifietifisonifi qualité duifidiagnosticifi[1].ifi logiqueifidesifidonnées.ifiifiPourifi laifi techniqueifi deifi classificationifiappeléeifianalyseifi logiqueifi desifi donnéesifi(Logicalifi
manquantes,ifi de prétraitement des données, etifi parifi laifi suite,ifi générerifi desifi mémoire une structure spéciale de LAD pour remplacerifilesifivaleursifimanquantes.ifiLaifi validationifi deifi notreifi approcheifiestifi baséeifi surifi desifitechniquesifi deifi testifi statistiqueifinonifi
paramétrique,ifi celaifi nousifi aifi permisifideifi confirmerifi lesifi résultatsifi desifi différentsifi tests.ifi Cesifi
la ProfesseureifiSoumayaifiYacout.ifiIlsififontifinotammentifi suiteifi auxifi travauxifi deifi thèseifi deifi Davidifi S.ifi(Davidifi S.ifi 2007)ifi[2],ifi axésifienifi
2ifi ifi ifi conditionnelle.ifi 3ifi ifiCHAPITRE 1. GÉNÉRALITÉSifiETifi
PROBLÉÉTUDEifi
Ce chapitre aborde le cadre théorique de notre étude après avoir situé le contexte et la problématique.ifi1.1 étudeifi
La présente étude porteifisurifi leifi traitementifi desifi donnéesifi manquantesifi enifi vueifi deifi laifi
préparationifidesifidonnéesifietifi deifilaifitechniqueifideificlassificationifi appeléeifianalyseifi logiqueifi desifi donnéesifiLADifipourifi laifi maintenanceifi
conditionnelle.ifiElleifi répondifi d'uneifi partifi àifi laifi questionifi liéeifi auifi traitementifi desifi donnéesifi
logique des donnéesifiLADifiavecifidesifivaleursifimanquantes.ifi Poudomaineifideifi laifi maintenanceifi conditionnelle,ifi leifi serviceifi enifi chargeifi desifi activitésifi deifi laifi
modèlesifideificlassificationifi plusifigrandeifiprécision.ifiifiL'objectififi premierifi deifinotreifi étudeifiestifidoncifideifi proposerifiuneifi méthodologieifiadaptéeifideifi
(manquantes/ifi aberrantes)ifi pourifi certainesifi observations.ifi Maisifi avantifi deifi proposerifi notreifi
1.2 Les différents concepts de la maintenance ifi
Actuellement, la main
4ifi ifi ifi de garderifileifi seuilifi deifiDepuisifi lesifi premiersifi travauxifi deifi Barlowifi etifi Hunter,ifi(1960)ifi[3],ifi unifi grandifi nombreifi deifi
Une synthèse des politiques de maintenance préventive est donnée par Simmonsifi etifi
Dansifi laifi figureifi 1.1,ifi nousifi présentonsifi lesifidifférentsificonceptsifisuivantifi leifi typeifi deifi
queifi ammées en ifiMAINTENANCE
Défaillance
Maintenanceifi
correctivePalliativeCurative
DépannageRéparation
MaintenanceifiPréventive
Échéancier
Seuilsifi
prédéterminésÉvolutionifidesifi
paramètresInspectionVisiteContrôlePrédiction
Evenement
Conceptsifideifi
maintenanceOpérationsifideifi
maintenance ifi ifi 5ifi ifi ifi ifi ifi1.1)ifi:ifiifi
A- Maintenance préventiveifi:ifimaintenanceifiexécutéeifiàifidesifiéchéanciersifiprédéterminésifi
ouifi selonifidesifi critèresifi prescritsifi (seuilsifi prédéterminés),ifi afinifi deifi réduireifi laifi
maintenance préventiveifiifipeutifiêtreifidécomposéeifiàifisonifitourifiifienifi:ifi a. Maintenance systématiqueifi: maintenanceifipréventiveifieffectuéeifib. Maintenanceificonditionnelleifi: maintenanceifipréventiveifiréaliséeifiàifilaifisuiteifi
c. Maintenance prévisionnelleifi: maintenanceifi réaliséeifi àifi laifi suiteifi d'uneifi
analyseifi desifi prévisionsifi extrapoléesifi deifi l'évolutionifi deifi paramètresifiB- Maintenance correctiveifi:ifiElleificonsisteifiàifiintervenirifisurifiunifiéquipementifiuneififoisifi
queifi celui-ciifi estifidéfaillant.ifiCetteifi maintenanceifi correctiveifi peutifiêtreifi décomposéeifi
encoreifienifi:ifi a. Maintenance palliative : Dépannageifi(doncifiprovisoire)ifideifil'équipement,ifi traiter les causes ; elle doit toutefois être suivie d'une action curative dans lesifiplusifibrefsifidélais.ifi b. Maintenance curativeifi: réellement au fond du problème en essayant de faire uneifiifiréparationifi(doncifi 6ifi ifi ifi1.3 Impact économique de la maintenance sur la performance
partieifi desifi coûtsifi opérationnels,ifi queifi ceifi soitifi dansifi leifi secteurifi manufacturierifiouifi dansifi
ifirésultatifi deifilaifi mauvaiseifigestionifideifilaifi maintenanceificonstitueifiuneifi perteifideifiplusifi deifi60ifiifi
peuventifireprésenterifi environifi 15ifiMifi duifi coûtifi duifi produitifi finiifi pourifi lesifi industriesifi agro-
Laifimaintenanceificonditionnelleifi estifiutiliséeifipourifiréduireifilesifi coûtsifid'entretien;ifiainsi,ifilaifi
réductionifi duifi nombreifi dactions de maintenance corrective (diminutions de pièces de
rechangeifietifilesificoûtsifideifimain-la bonneifiplanificationifiifideifil'entretienifipréventififi
budgetifi d'entretienifietifiparifi (Certainsifiifirisquesifi comme les risques d'explosion, d'incendie, de déversement et fuites de produits dangereux).ifiifi 1.4 on constate uneifidemandeificroissanteifi 7ifi ifi ifi queifilaificonnaissanceifidesifi permet ainsi de prévenir toutifidysfonctionnementifi etifiles fausses alarmesifi quiifiNousifi présentonsifiàifilaifi figureifi 1.2ifi lesifi techniquesifi lesifi plusifi courantesifi enifi surveillanceifi
ifi ifi ifiA- Méthode avec modèle :ifiElleifiseifibaseifisurifiunifimodèleififormelifiouifimathématiqueifiduifi
f seifisubdiviseifiàifisonifitourifienifi:ifi 8ifi ifi ifiquotesdbs_dbs31.pdfusesText_37